-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Motorkraftübertragung,
mit einem Motor, der mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben
werden kann, und mit einem Automatikgetriebe, das mit dem Motor
für das
Fahrzeug verbunden ist.
-
STAND DER
TECHNIK
-
Es wurden aktive Anstrengungen unternommen,
um einen Motor zu entwickeln, der mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeiten
kann, das größer ist
als ein stöchiometrisches
Luft-Kraftstoff-Verhältnis, um
den Kraftstoffverbrauch zu verbessern und gleichzeitig Schadstoffe
in den Abgasen von dem Motor zu unterdrücken. Ein in der japanischen
Offenlegungsschrift mit der Nummer 52825/1978 vorgeschlagenes Verfahren
zur Steuerung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ändert das stöchiometrische
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
für das magere
Luft-Kraftstoff-Verhältnis,
wenn sich die Betriebsbedingung bzw. der Betriebszustand des Motors
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet. Dieses Verfahren
erhöht
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
allmählich,
nachdem die Belastung bzw. die Last des Motors über einen vorbestimmten Wert
angestiegen ist, und es verringert das Luft-Kraftstoff-Verhältnis allmählich auf
ein anfängliches Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn
die Belastung abnimmt. Bei einem weiteren früheren Verfahren, das in der
japanischen Offenlegungsschrift mit der Nummer 10224/1976 vorgeschlagen
wird, erhöht
sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis,
wenn sich die Belastung auf den Motor in einem Mittellastbereich
befindet, und wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis so geregelt wird, dass
ein Kraftstoffgemisch des stöchiometrischen
Luft- Kraftstoff-Verhältnisses
oder ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis dem
Motor zugeführt
wird, wenn sich die Last bzw. die Belastung in einem Niederlastbereich
oder in einem Hochlastbereich befindet, wobei der Ausgangsleistung
des Motors Bedeutung beigemessen wird.
-
Da die Kraftstoffmenge unter die
Menge während
dem Betrieb bei magerem Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter die Menge des stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
reduziert wird, nimmt ein Motordrehmoment ab, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt,
wenn die Öffnung der
Drosselklappe unverändert
bleibt. Da der Katalysator zur Reduzierung der Stickstoffoxidkonzentration
(NOx-Konzentration) in den Abgasen in einem Zustand nicht effektiv
arbeitet, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von
dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis unterscheidet,
wobei ein magerer Verbrennungsbetrieb nur bei dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis möglich ist,
das die NOx-Konzentration der Abgase unter einen zulässigen Grenzwert senkt;
das heißt,
der Übergang
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zwischen dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
für einen
mageren Verbrennungsbetrieb muss so schnell wie möglich abgeschlossen
werden, um die Anforderungen in Bezug auf die Abgase zu erfüllen.
-
Um ein möglichst leichtes Fahren zu
ermöglichen,
muss in Kombination mit einem derartigen Motor ein Automatikgetriebe
verwendet werden. Der Vorgang eines Gangwechsels des Automatikgetriebes
wird gemäß einem
Schaltplan ausgeführt,
der in einem Speicher einer Steuereinheit gespeichert ist. Der Schaltplan
wird auf der Basis der Öffnung
der Drosselklappe festgelegt, wobei es sich um einen Index des Motordrehmoments
und der Fahrzeuggeschwindigkeit handelt ("Motor Fan", San-ei Shobo, S. 29, Dezember 1990).
Der Sperr- bzw. Blockierungsplan wird ebenfalls auf der Basis der Öffnung der Drosselklappe
und der Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt. Der Leitungsdruck wird
gemäß der Öffnung der
Drosselklappe geregelt, so dass die Ausgangsleistung des Motors
effizient auf die Antriebswelle übertragen
wird.
-
Wie dies bereits vorstehend erwähnt worden ist,
muss der Übergang
zwischen dem stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis und
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
für den
mageren Betrieb schnell vollzogen werden. Da die Differenz zwischen
einem Drehmoment, wenn der Motor mit dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet,
und einem Drehmoment, wenn der Motor mit dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen
mageren Verbrennungsbetrieb arbeitet, etwa 30% beträgt, kann
das Fahrzeug einen Ruck erfahren und ein Fahrer hat das Gefühl, dass
die Ausgangsleistung des Motors im mageren Verbrennungsbetrieb nicht
ausreicht, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
zu schnell geändert
wird.
-
EP-0239095 betrifft ein System und
ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei die
Kraftstoffmenge auf der Basis des Ausmaßes des Niedertretens bzw.
des Niederdrückens
eines Gaspedals bestimmt wird, und wobei die Luftmenge auf der Basis
der Kraftstoffmenge bestimmt wird, wobei die unterschiedlichen Ausmaße der Kraftstoff- und
Luftmengen durch das sich ändernde
Ausmaß des
Niederdrückens
bzw. des Niedertretens des Gaspedals korrigiert werden.
-
WO 93/16278 betrifft ein Verfahren
zur Steuerung der Luft- und Kraftstoffmengen, die einer Brennkraftmaschine
je Zylinder je Zyklus zugeführt werden,
indem zuerst der erforderliche Kraftstoff je Zyklus für die bestehenden Motorbetriebsbedingungen
bestimmt wird, und wobei danach die Luftzufuhr zu dem Motor eingestellt
wird, um das erforderliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die bestimmte Anforderung
an Kraftstoff je Zyklus vorzusehen, wobei danach die tatsächliche
Luftzufuhr zu dem Motor bestimmt und der Kraftstoff je Zyklus angepasst
wird, so dass das tatsächliche
Luft-Kraftstoff-Verhältnis oberhalb
oder unterhalb vorbestimmter Grenzwerte für das erforderliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis liegt.
In einem elektronischen Motormanagementsystem kann eine Verweistabelle
mit voreingestellten Luft-Kraftstoff-Verhältnissen
in Bezug auf die Motorgeschwindigkeit und die Motorlast vorgesehen
werden. Die Tabelle ist mit vorbestimmten Grenzwerten des erforderlichen
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
angeordnet, die so ausgewählt
werden, dass sie einen bestimmten Zustand verhindern, wie etwa eine
Fehlzündung des
Motors oder in Bezug auf Aspekte, die den Katalysator und/oder die
Emissionen betreffen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
der Motorkraftübertragung
vorzusehen, wodurch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
schnell verändert
werden kann, um die Anforderungen in Bezug auf Abgase zu erfüllen, ohne
dass Rucke verursacht werden oder das Drehmoment reduziert wird.
-
Da sich das Motordrehmoment verringert, wenn
die Öffnung
der Drosselklappe unverändert bleibt,
wenn der Motor mit dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis arbeitet,
nehmen die Zeitsteuerung für
die Änderung
der Geschwindigkeit des Automatikgetriebes, die Zeitsteuerung für die Blockierung
und die Einstellungen des Leitungsdrucks ungeeignete Werte an, wobei
durch die Geschwindigkeitsänderung
verursachte Rucke zunehmen und sich die Betriebsfähigkeit
verschlechtert.
-
Vorgesehen ist gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung
der Motorkraftübertragung
für ein
Fahrzeug mit einem Motor und einem Automatikgetriebe, wobei das
Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen einer Bezugskraftstoffmenge
gemäß einer dem
Motor zugeführten
Luftmenge und einer Motordrehzahl des Motors; Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
des Motors durch Abrufen von vorher in einer Steuereinheit des Fahrzeugs
gemäß der Bezugskraftstoffmenge
und der Motordrehzahl gespeicherten Daten und Interpolieren der
Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte dem Motor zugeführte Bezugskraftstoffmenge
gemäß einer
Stellung eines Gaspedals des Fahrzeugs und der Motordrehzahl des
Fahrzeugs bestimmt wird, und zwar innerhalb eines festen Zeitraums
während
dem Übergang
zwischen einem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den mageren Verbrennungsbetrieb
und einem zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis
für einen nicht-mageren
Verbrennungsbetrieb des Motors.
-
Vorgesehen ist gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung
der Motorkraftübertragung
für ein
Fahrzeug mit einem Motor und einem Automatikgetriebe, wobei die
Vorrichtung folgendes umfasst:
eine erste Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen einer Bezugskraftstoffmenge gemäß einer dem Motor zugeführten Luftmenge
und einer Motordrehzahl des Motors;
eine zweite Bestimmungseinrichtung
zum Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Motors durch Abrufen
der vorher in einer Steuereinheit des Fahrzeugs gemäß der Bezugskraftstoffmenge
und der Motordrehzahl gespeicherten Daten, und Interpolieren der
Daten, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen zum Bestimmen
der Bezugskraftstoffmenge gemäß einer
Stellung eines Gaspedals des Fahrzeugs und der Motordrehzahl des
Fahrzeugs vorgesehen sind, und zwar innerhalb eines festen Zeitraums
während
dem Übergang
zwischen einem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen mageren Verbrennungsbetrieb
und einem zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis
für einen
nicht-mageren Verbrennungsbetrieb des Motors.
-
In Bezug auf die zu erfüllende Aufgabe
führt die
vorliegende Erfindung den Übergang
zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen mageren Verbrennungsbetrieb
und dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch
die schrittweise Veränderung
eines Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes durch
und steuert die Luftmenge zur Änderung
der Luftmenge des Motors schrittweise während dem Übergang zwischen dem mageren
Verbrennungsbetrieb und dem nicht-mageren Verbrennungsbetrieb.
-
Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert wird
durch Abrufen von Daten bestimmt, die vorher in der Steuereinheit
gemäß der Bezugskraftstoffmenge und
der Motorgeschwindigkeit gespeichert worden sind, sowie durch Interpolation
der Daten. Die zur verwendenden Daten sind davon abhängig, ob
ein aktueller Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert
das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert
oder nicht. Beim Abrufen und Interpolieren der Daten werden entweder
die Bezugskraftstoffmenge oder die Motorgeschwindigkeit bzw. die
Motordrehzahl oder sowohl die Bezugskraftstoffmenge als auch die
Motordrehzahl auf eine optionale Stelle abgerundet, bevor die Vorgänge des
Abrufens und der Interpolation ausgeführt werden.
-
Beim Übergang zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen
mageren Verbrennungsbetrieb und dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird
die Luftmenge so geregelt, dass die Kraftstoffmenge unmittelbar
vor dem Übergang
und die Kraftstoffmenge unmittelbar nach dem Abschluss des Übergangs
zueinander identisch sind. Wenn sich der Motor in dem mageren Verbrennungsbetrieb
befindet, wird die Luftmenge dadurch bestimmt, dass die vorher in
der Steuereinheit gemäß der Position bzw.
der Stellung des durch den Fahrer gedrückten Gaspedals gespeicherten
Daten sowie die Motordrehzahl abgerufen werden, und durch Interpolation der
Daten. Wenn sich der Motor in dem nicht-mageren Verbrennungsbetrieb
befindet, wird die Luftmenge nur auf der Basis der Stellung des
Gaspedals bestimmt.
-
Während
einem festen Zeitraum nach der stufenweisen Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes
wird die Bezugskraftstoffmenge stufenweise von einem Wert verändert, der
auf der Basis der Luftmenge und der Motordrehzahl bestimmt wird,
und zwar in einen Wert, der auf der Basis der Stellung des Gaspedals
und der Motordrehzahl bestimmt wird. Wenn sich die Stellung des
Gaspedals während
des festen Zeitraums an eine Stellung außerhalb eines vorbestimmten
Bereichs ändert, wird
die Bezugskraftstoffmenge auf der Basis der Luftmenge und der Motordrehzahl
bestimmt.
-
Da beim Abrufen der Daten zur Bestimmung des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
berücksichtigt
wird, ob der aktuelle Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert das
magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert, kommt
es zu keiner Jagd bzw. Suche zwischen dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis und
dem nicht-mageren
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
aufgrund der Änderung
der Bezugskraftstoffmenge, bewirkt durch die Änderung der Luftmenge. Da entweder
die Bezugskraftstoffmenge oder die Motordrehzahl oder sowohl die
Bezugskraftstoffmenge als auch die Motordrehzahl auf eine optionalen
Stelle abgerundet werden, bevor die Daten abgerufen und interpoliert
werden, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis stufenlos innerhalb des
Bereichs für
den mageren Verbrennungsbetrieb verändert werden, so dass die Verbrennung
in dem Motor stabilisiert werden kann.
-
Da die Luftmenge so geregelt wird,
dass die Kraftstoffmenge unmittelbar vor dem Übergang zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den mageren Verbrennungsbetrieb
und dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und
die Kraftstoffmenge nach Abschluss des Übergangs identisch zueinander sind,
bleibt das Motordrehmoment ungeachtet des Übergangs des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
konstant.
-
Da die Luftmenge für den mageren
Verbrennungsbetrieb durch Abrufen der vorher in der Steuereinheit
gemäß der Stellung
des Gaspedals und der Motordrehzahl gespeicherten Daten sowie die
Interpolation der Daten bestimmt wird, und da die Luftmenge für den nicht-mageren
Verbrennungsbetrieb eindeutig durch die Stellung des Gaspedals bestimmt wird,
kann das Motordrehmoment an jeder Stelle des Betriebs des Motors
während
dem mageren Verbrennungsbetrieb ordnungsgemäß berichtigt werden, und die
Leistung des Motors an der Stelle des Betriebs entspricht der Leistung
des Motors bei nicht-magerer Verbrennung, wenn das nicht-magere
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
spezifiziert ist.
-
Da die Bezugskraftstoffmenge stufenweise bzw.
schrittweise von einem Wert, der auf der Basis der Luftmenge und
der Motordrehzahl bestimmt wird, in einen Wert geändert wird,
der auf der Basis der Stellung des Gaspedals und der Motordrehzahl über einen
festen Zeitraum nach der stufenweisen Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes
bestimmt wird, kann eine optionale Kraftstoffmenge bestimmt werden,
wenn die Luftmenge stufenweise geändert wird.
-
Da die Bezugskraftstoffmenge gemäß der Luftmenge
und der Motordrehzahl bestimmt wird, wenn sich die Position des
Gaspedals innerhalb eines festen Zeitraums an eine Stellung außerhalb
eines vorbestimmten Bereichs ändert,
kann der Kraftstoff in einer entsprechend geeigneten Kraftstoffmenge
zugeführt
werden, wenn das Gaspedals gelöst wird
oder wenn das Gaspedal für
eine abrupte Beschleunigung betätigt
wird.
-
Da der Vorgang des Gangwechsels zwischen
der Gangwechselanordnung für
den mageren Verbrennungsbetrieb und der Gangwechselanordnung für den nicht-mageren
Verbrennungsbetrieb wechselt kann ein optimaler Schaltplan gemäß dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis entwickelt
bzw. gestaltet werden.
-
Da der Gangwechselvorgang und der
Blockierungsvorgang gemäß der Stellung
des Gaspedals, der Motordrehzahl, der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden
und der Leitungsdruck des Automatikgetriebes auf der Basis der Stellung
des Gaspedals und der Motordrehzahl bestimmt werden, wenn sich der
Motor im mageren Verbrennungsbetrieb befindet, können ein optimaler Schaltplan,
ein optimaler Blockierungsplan und ein optimaler Leitungsdruck selbst
dann bestimmt werden, wenn das Motordrehmoment während dem mageren Verbrennungsbetrieb
ansteigt.
-
Da der Gangwechselvorgang und der
Blockierungsvorgang gemäß der Stellung
des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden,
und der Leitungsdruck des Automatikgetriebes auf der Basis der Stellung
des Gaspedals in dem Motor bestimmt wird, dessen Luftmenge sich ändert, wenn
sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert, können der
optimale Schaltplan, der optimale Blockierungsplan und der optimale
Leitungsdruck bestimmt werden, selbst wenn die Öffnung der Drosselklappe nicht
eindeutig dem Motordrehmoment entspricht, aufgrund einer Veränderung
der Luftmenge als Resultat der Änderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
-
Da der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert das
magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht
spezifizieren kann, wenn die Temperatur des Öls des Automatikgetriebes niedriger
ist als eine vorbestimmte Temperatur oder wenn festgestellt wird,
dass ein Teil des Automatikgetriebes nicht ordnungsgemäß arbeitet, wird
das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis
nicht bestimmt, wenn die Temperatur des Öls des Automatikgetriebes vergleichsweise
niedrig ist oder wenn das Automatikgetriebe eine Fehlfunktion aufweist.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Es zeigen:
-
1 ein
Blockdiagramm der vollständigen erfindungsgemäßen Konfiguration;
-
2 einen
Graphen der Beziehungen zwischen dem Motordrehmoment, dem NOx und
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis;
-
3 ein
Signalblockdiagramm zur Erläuterung
der Prozedur eines ersten Ausführungsbeispiels der
Erfindung;
-
4 ein
Flussdiagramm einer Prozedur, die von einer Vorrichtung zur Bestimmung
einer normalen Bezugskraftstoffmenge ausgeführt wird;
-
5 ein
Flussdiagramm einer Prozedur, die von einer Vorrichtung zur Bestimmung
einer momentanen Bezugskraftstoffmenge ausgeführt wird;
-
6 ein
Flussdiagramm einer Prozedur, die von einer Vorrichtung zur Bestimmung
der Kraftstoffmenge ausgeführt
wird;
-
7 ein
Flussdiagramm einer Prozedur, die von einer Vorrichtung zur Bestimmung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
ausgeführt
wird;
-
8 ein
Flussdiagramm einer Prozedur, die von einer Vorrichtung zur Bestimmung
der Luftmenge ausgeführt
wird;
-
9 ein
Zeitdiagramm zur Erläuterung
des Effekts des ersten Ausführungsbeispiels;
-
10 ein
Blockdiagramm der vollständigen Konfiguration
eines zweiten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
-
11 ein
Signalblockdiagramm zur Erläuterung
einer Prozedur, die durch das zweite Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
-
12 ein
Flussdiagramm einer ersten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls ausgeführt wird;
-
13 ein
Flussdiagramm einer zweiten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls ausgeführt wird;
-
14 ein
Flussdiagramm einer dritten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls ausgeführt wird;
-
15 ein
Flussdiagramm einer ersten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung einer Blockierung bzw. Sperre ausgeführt wird;
-
16 ein
Flussdiagramm einer zweiten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung einer Blockierung bzw. Sperre ausgeführt wird;
-
17 ein
Flussdiagramm einer ersten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Leitungsdruckbefehls ausgeführt wird;
-
18 ein
Flussdiagramm einer zweiten Prozedur, die durch eine Vorrichtung
zur Bestimmung eines Leitungsdruckbefehls ausgeführt wird; und
-
19 ein
Flussdiagramm einer Prozedur, die durch eine Vorrichtung zur Bestimmung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
ausgeführt
wird.
-
GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
-
Die Abbildung aus 1 zeigt eine vollständige Konfiguration zur Veranschaulichung
eines ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel
weist eine Steuereinheit 20 auf, welche einen Motor 12 steuert,
wobei sie zumindest mit einer Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung 6,
einem Motordrehzahldetektor 2 und einem Kraftstoffzufuhrventil 29 vorgesehen
ist. Die Steuereinheit 20 umfasst eine CPU (Zentraleinheit,
englisch: Central Processing Unit) 23, einen ROM (Nur-Lese-Speicher) 24,
einen RAM (Direktzugriffsspeicher) 25, E/A-Anschlüsse (Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse) 21,
einen Analog-Digital-Umsetzer
(ADU) 28, einen Adressbus 26 und einen Datenbus 27.
Die Steuereinheit 20 empfängt Gaspedal-Stellungsdaten 101,
Luftmengendaten 112 und Motordrehzahldaten 102 und führt in dem
ROM 24 gespeicherte Prozeduren aus, um der Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung 6 und
dem Kraftstoffzufuhrventil 29 Anweisungen zu geben. Die
vorliegende Erfindung wird durch die Prozeduren ausgeführt.
-
Die Abbildung aus 2 zeigt die Beziehungen zwischen einem
Motordrehmoment und einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis sowie zwischen NOx (Stickstoffoxid
und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Da
die Kraftstoffmenge bei einem Betrieb mit einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter
die menge eines stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
reduziert wird, nimmt das Drehmoment zu, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ansteigt,
während
eine Öffnung
einer Drosselklappe des Motors unverändert bleibt. Da ein Katalysator
zur Reduzierung der NOx-Konzentration in Abgasen in einem zustand nicht
effektiv arbeitet, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
von dem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis unterscheidet,
ist ein magerer Verbrennungsbetrieb des Motors nur bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis möglich, das
dafür sorgt, dass
die NOx-Konzentration der Abgase niedriger ist als ein zulässiger Grenzwert;
das heißt,
der Übergang
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zwischen dem stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnisfür den mageren
Verbrennungsbetrieb muss so schnell wie möglich vollzogen werden, um
die Anforderungen für
die Abgase zu erfüllen.
-
Um ein möglichst leichtes Fahren zu
ermöglichen,
muss in Kombination mit einem derartigen Motor ein Automatikgetriebe
verwendet werden. Der Vorgang eines Gangwechsels des Automatikgetriebes
wird gemäß einem
Schaltplan ausgeführt,
der in einem Speicher der Steuereinheit 20 gespeichert
ist.
-
Die Abbildung aus 3 zeigt ein Signalblockdiagramm zur Erläuterung
der Prozeduren des ersten Ausführungsbeispiels.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer momentanen Bezugskraftstoffmenge 3 berechnet
momentane Bezugskraftstoffmengendaten 103 für den Betrieb
in einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Wechselmodus,
unter Verwendung der Gaspedal-Stellungsdaten 101, die durch
einen Gaspedal-Positionsdetektor 1 vorgesehen
werden, und der Motordrehzahldaten 102, die durch den Motordrehzahldetektor 2 vorgesehen
werden. Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer normalen Bezugskraftstoffmenge 4 berechnet
normale Bezugskraftstoffmengendaten 104 für den Betrieb
in einem Normalmodus, unter Verwendung der Luftmengendaten 112,
die durch den Luftmengendetektor 13 vorgesehen werden,
und der Motordrehzahldaten 102, die durch den Motordrehzahldetektor 2 vorgesehen
werden. Eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses 5 berechnet
einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 unter
Verwendung der Luftmengendaten 112 und der Motordrehzahldaten 102.
Eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Kraftstoffmenge 103 bestimmt
eine Kraftstoffmenge 111 unter Verwendung der momentanen Bezugskraftstoffmengendaten 103,
der normalen Bezugskraftstoffmengendaten 104, des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes 105 und
der Gaspedal-Stellungsdaten 101 und gibt einen Befehl an
das Kraftstoffzufuhrventil 29. Eine Vorrichtung zur Bestimmung
einer Luftmenge 7 berechnet einen Luftmengenbefehlswert 109 unter
Verwendung der Gaspedal-Stellungsdaten 101,
der Motordrehzahldaten 102 und des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes 105.
Die Vorrichtung zur Bestimmung einer Luftmenge 7 steuert
die Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung 6 zur
Regelung der dem Motor zugeführten
Luftmenge.
-
Die Abbildung aus 4 zeigt eine Prozedur, die durch die
Vorrichtung zur Bestimmung der normalen Bezugskraftstoffmenge 4 ausgeführt wird. Die
Vorrichtung zur Bestimmung der normalen Bezugskraftstoffmenge 4 empfängt die
Luftmengendaten 112 und die Motordrehzahldaten 102 und
berechnet danach die normalen Bezugskraftstoffdaten 104 unter
Verwendung des folgenden Ausdrucks (1). (Normale Bezugskraftstoffmenge)
= (Konstante 1) × (Luftmenge)/(Motordrehzahl) (1)
-
Die Abbildung aus 5 zeigt eine Prozedur, die durch die
Vorrichtung zur Bestimmung einer momentanen Bezugskraftstoffmenge 3 ausgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Bestimmung einer momentanen Bezugskraftstoffmenge 3 empfängt in einem Schritt 1004 die
Gaspedal-Stellungsdaten 101 und in einem Schritt 1002 die
Motordrehzahldaten 102, ruft in einem Schritt 1006 Daten
ab, die vorher in der Steuereinheit 20 gemäß den Gaspedal-Stellungsdaten 101 und
den Motordrehzahldaten 102 gespeichert worden sind, und
interpoliert die Daten zur Berechnung der momentanen Bezugskraftstoffmengendaten 103.
Die in der Steuereinheit 20 gespeicherten Daten stellen
ein Verhältnis
zwischen den Motordrehzahldaten 102, den Gaspedal-Stellungsdaten 101 und
den normalen Bezugskraftstoffmengendaten 104 dar. Diese
Relation betrifft einen Zustand, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis für ein nicht-mageres Kraftstoffgemisch
vorgesehen wird und die Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung 6 durch
die Gaspedal-Stellungsdaten 101 gesteuert wird. Somit entspricht
die Kraftstoffmenge unmittelbar vor dem Übergang bzw. dem Wechsel des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
der Kraftstoffmenge nach dem Vollzug des Wechsels des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.
-
Die Abbildung aus 6 zeigt eine Prozedur, die durch die
Vorrichtung zur Bestimmung der Kraftstoffmenge 11 ausgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der Kraftstoffmenge 11 empfängt die Gaspedal-Stellungsdaten 101 in
einem Schritt 1007, den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 105 in
einem Schritt 1008, die momentanen Bezugskraftstoffmengendaten 103 in
einem Schritt 1009 und die normalen Bezugskraftstoffmengendaten 104 in
einem Schritt 1010 und berechnet Gaspedal-Betriebsgeschwindigkeitsdaten
unter Verwendung der Gaspedal-Stellungsdaten 101 in einem
Schritt
1011. Es wird angenommen, dass es sich bei einem
festen Zeitraum nach dem Vollzug des Übergangs des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes 105 von
der Spezifikation des mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zur Spezifikation des nichtmageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
oder von der Spezifikation des nicht-mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu der Spezifikation des mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
um einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Übergangszeitraum handelt.
Daraufhin folgt in den Schritten 1012 bis 1014,
wenn Konstante 2 < Gaspedalstellung < Konstante 3 (2)und Konstante 4 < Gaspedal-Betriebsgeschwindigkeit < Konstante 5 (3)in dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Übergangszeitraum, gilt
in einem Schritt 1015, Bezugskraftstoffmenge = Momentane Bezugskraftstoffmenge (4)
-
Wenn nicht, gilt in einem Schritt 1016, Bezugskraftstoffmenge = Normale
Bezugskraftstoffenge (5)
-
Wenn in einem Schritt 1017 der
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 nach
dem schritt 1015 ein nicht-mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert, wird in
einem Schritt 1018, Bezugskraftstoffmenge = Bezugskraftstoffmenge × Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert (6)berechnet.
Die Kraftstoffmengendaten 111 werden unter Verwendung des
folgenden Ausdrucks in einem Schritt 1019 berechnet.
Kraftstoffmenge = Bezugskraftstoffmenge/Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert + Berichtigungswert (7)
-
Der Berichtigungswert stellt ein
inkrementales Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die Beschleunigung dar.
Die Kraftstoffmenge wird somit derart bestimmt, dass die Kraftstoffmenge
während
dem Übergang des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
im Wesentlichen der Kraftstoffmenge unmittelbar vor dem Übergang
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
entspricht, und wobei die Schwankung des Motordrehmoments unterdrückt wird.
-
Die Abbildung aus 7 zeigt eine Prozedur, die durch die
Vorrichtung zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses 5 ausgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses 5 empfängt die
Luftmengendaten 112 in einem Schritt 1020 und
die Motordrehzahldaten 102 in einem Schritt 1021 und
reduziert, erhöht oder
rundet die empfangenen Daten auf eine optionale Stelle in den Schritten 1022 und 1023.
Die gerundeten Daten werden für
den Datenabruf verwendet, um die geringfügige Schwankung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu unterdrücken.
Wenn der in dem vorherigen Berechnungszyklus berechnete Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 in
einem Schritt 1024 das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert, werden
vorher in der Steuereinheit 20 gespeicherte Daten für den mageren
Verbrennungsbetrieb gemäß den gerundeten
Luftmengendaten und den gerundeten Motordrehzahldaten gerundet,
und die Daten werden in einem Schritt 1025 interpoliert, um
einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 zu
berechnen. Wenn der in dem vorherigen Berechnungszyklus berechnete
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 in
dem Schritt 1024 ein nicht-mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
werden die vorher in der Steuereinheit gespeicherten Daten für den nicht-mageren
Verbrennungsbetrieb gemäß den gerundeten
Luftmengendaten und gemäß den gerundeten
Motordrehzahldaten abgerufen, und die Daten werden interpoliert,
um in einem Schritt 1026 einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 zu berechnen.
-
Die Abbildung aus 8 zeigt eine Prozedur, die durch die
Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung 6 ausgeführt. Die
Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung 6 empfängt den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 in
einem Schritt 1027, die Gaspedal-Stellungsdaten 101 in
einem Schritt 1028 und die Motordrehzahldaten 102 in einem
Schritt 1029. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 in
einem Schritt 1030 das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
werden die Luftmengen-Befehlsdaten für den mageren Verbrennungsbetrieb,
die vorher in der Steuereinheit 20 gespeichert worden sind,
gemäß den Gaspedal-Stellungsdaten 101 und
den Motordrehzahldaten 102 abgerufen, und die Luftmengen-Befehlsdaten werden
in einem Schritt 1031 interpoliert, um einen Luftmengen-Befehlswert 109 zu
bestimmen. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 105 in
dem Schritt 1030 das nicht-magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
werden die vorher in der Steuereinheit 20 gespeicherten
Luftmengen-Befehlsdaten
für den
nicht-mageren Verbrennungsbetrieb gemäß den Gaspedal-Stellungsdaten 101 abgerufen,
und die Luftmengen-Befehlsdaten
werden in einem Schritt 1032 interpoliert, um den Luftmengen-Befehlswert 109 zu
bestimmen. Somit entspricht die Kraftstoffmenge während dem Übergang
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
der Kraftstoffmenge nach dem Vollzug des Wechsels des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses,
so dass die Schwankung des Motordrehmoments unerdrückt wird.
-
Die Abbildung aus 9 zeigt die Effekte des ersten Ausführungsbeispiels.
Wenn der den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl, der das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
schrittweise bzw. stufenweise zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl geändert wird,
der das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei fixierter bzw. fester
Stellung des Gaspedals spezifiziert, arbeitet die Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung
mit einer kurzen Zeitverzögerung
in einer Öffnungsrichtung
und folglich nimmt die Luftmenge zu. Da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zunimmt,
wird die Bezugskraftstoffmenge gemäß dem vorstehend erwähnten Ausdruck (6)
erhöht
und die Kraftstoffmenge wird gemäß dem vorstehend
genannten Ausdruck (7) reduziert, wobei bewirkt wird, dass
sich die Ausgangsleistung des Motors und das Motordrehmoment durch
den Übergang des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
kaum ändern.
Wenn sich der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl stufenweise von
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl,
der das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert, zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl ändert, der
das stöchiometrische
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
spezifiziert, arbeitet die Luftmengenregelungs-Betätigungseinrichtung
mit einer kurzen Zeitverzögerung
in eine Schließrichtung
und folglich wird die Luftmenge verringert. Da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis abnimmt, wird
die Bezugskraftstoffmenge gemäß dem vorstehend
ausgeführten
Ausdruck (4) reduziert, und die Kraftstoffmenge wird gemäß dem vorstehend
aufgeführten
Ausdruck (7) erhöht,
wobei bewirkt wird, dass sich die Ausgangsleistung des Motors und
das Motordrehmoment durch den Wechsel des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
kaum ändern.
Somit ist der Fahrer in der Lage, das Fahrzeug zu fahren, ohne dass
er dabei etwas von der Änderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
mitbekommt.
-
Die Abbildung aus 10 zeigt eine vollständige Konfiguration zur Veranschaulichung
eines Verfahrens in einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Ausführungsbeispiel
weist eine Automatikgetriebe-Steuereinheit 40,
einen Gaspedalstellungs-Detektor 30, einen Drosselklappenöffnungs-Detektor 31,
einen Motordrehzahldetektor 32, einen Öltemperaturdetektor 33, einen
Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 37, eine Leitungsdrucksteuerungs-Betätigungseinrichtung 34,
einen Gangwechselsteuerungs-Betätigungseinrichtung 35,
eine Blockierungssteuerungs-Betätigungseinrichtung 36 und
eine Motorsteuereinheit 41 auf. Bei der Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 und der
Motorsteuereinheit 41 handelt es sich um Mikrocomputer
und sie steuern einen Motor 38 und ein Automatikgetriebe 39.
Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 empfängt Gaspedal-Stellungsdaten 130, Drosselklappen-Öffnungsdaten 131,
Motordrehzahldaten 132, Öltemperaturdaten 133,
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 und einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 141 und
sieht einen Leitungsdruckbefehl 134, einen Gangwechselbefehl 135,
einen Blockierungsbefehl 136, die Öltemperaturdaten 133 und
Daten 142 über
den Zustand des Automatikgetriebes vor. Der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 141 wird
durch die Motorsteuereinheit 41 vorgesehen. Die Öltemperaturdaten 133 und die
Zustandsdaten 142 über
das Automatikgetriebe werden durch Untersuchung des Betriebszustands des
Automatikgetriebes 39 erhalten und an die Motorsteuereinheit 41 vorgesehen.
Es ist möglich,
dass die Öltemperaturdaten 133 direkt
der Motorsteuereinheit 41 zugeführt werden können, anstatt
sie über die
Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 an die Motorsteuereinheit 41 vorzusehen.
-
Die Abbildung aus 11 zeigt eine Prozedur, die durch das
zweite Ausführungsbeispiel
ausgeführt
wird. Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 umfasst eine
Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls,
eine Vorrichtung 44 zur Bestimmung eines Blockierungsbefehls
und eine Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines Leitungsdrucks. Die
Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
bestimmt ein Gangwechselverhältnis auf
der Basis der Gaspedal-Stellungsdaten 130,
die über
den Gaspedalstellungs-Detektor 30 vorgesehen werden, die
Drosselklappen-Öffnungsdaten 131,
die durch den Drosselklappen-Öffnungsdetektor 31 vorgesehen
werden, die Motordrehzahldaten 132, die durch den Motordrehzahldetektor 32 vorgesehen werden,
und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137, die durch den
Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektor 37 vorgesehen werden,
und sie sieht den Gangwechselbefehl 135 vor. Die Vorrichtung 44 zur
Bestimmung einer Blockierung entscheidet auf der Basis der Gaspedalstellungsdaten 130,
der Drosselklappen-Öffnungsdaten 131,
der Motordrehzahldaten 132 und der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137,
ob eine Blockierung ausgeführt
werden muss oder nicht, und sie sieht den Blockierungsbefehl 136 vor.
Die Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines Leitungsdrucks
bestimmt einen Leitungsdruck auf der Basis der Gaspedalstellungsdaten 130,
der Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 und
der Motordrehzahldaten 132, und sie sieht den Leitungsdruckbefehl 134 vor.
Eine Vorrichtung 46 zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
der Motorsteuereinheit 41 bestimmt ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß dem Zustand
des Motors 38, bestimmt ein letztes Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf
der Basis der durch den Öltemperaturdetektor 33 vorgesehenen Öltemperaturdaten 133 und
die Automatikgetriebe-Zustandsdaten 142, die durch eine
Automatikgetriebe-Überwachungsvorrichtung 42 vorgesehen werden,
und sie sieht danach den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 an die Automatikgetriebe-Steuereinheit 40 vor.
-
Die Abbildung aus 12 zeigt eine erste Prozedur, die durch
die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
ausgeführt
wird. Die erste Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit
eines Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der nicht in der
Lage ist, die Luftmenge gemäß der Änderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu verändern.
Die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
empfängt
den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
einem Schritt 1050, die Gaspedal-Stellungsdaten 130 in einem Schritt 1051,
die Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 in
einem Schritt 1052 und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in
einem Schritt 1053. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
einem Schritt 1054 das nicht-magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
ruft die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
die Gangwechseldaten für
den nicht-mageren Verbrennungsbetrieb ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gemäß den Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 und
den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 gespeichert worden
sind, und wobei die Gangwechseldaten interpoliert werden, um in
einem Schritt 1056 den Gangwechsel-Befehlswert 135 zu berechnen.
Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
dem Schritt 1054 das magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
ruft die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
die vorher in der Steuereinheit 40 gemäß den Motordrehzahldaten 132 und
den Gaspedal-Stellungsdaten 130 gespeicherten Daten ab
und interpoliert die Daten, um in einem Schritt 1055 einen
Motordrehmomentindex zu berechnen. Danach ruft die Vorrichtung 43 zur
Bestimmung eines Gangwechselbefehls Gangwechseldaten für den mageren
Verbrennungsbetrieb ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gemäß dem Motordrehmomentindex
und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 gespeichert worden
sind, und interpoliert die Gangwechseldaten zur Berechnung des Gangwechsel-Befehlswertes 135 in
einem Schritt 1057.
-
Die Abbildung aus 13 zeigt eine zweite Prozedur, die durch
die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
ausgeführt
wird. Die zweite Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit
eines Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der nicht in der
Lage ist, die Luftmenge gemäß der Änderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu verändern.
Obwohl der Inhalt der zweiten Prozedur einfacher ist als der der
ersten Prozedur, ist der die Betriebsfähigkeit verbessernde Effekt
der zweiten Prozedur im Vergleich zu dem der ersten Prozedur etwas
ungünstiger.
Die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
empfängt die
Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 in
einem Schritt 1058, die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 und
den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl
in einem Schritt 1059. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
einem Schritt 1060 ein nicht-mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
ruft die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
Gangwechseldaten für
den nicht-mageren Verbrennungsbetrieb ab, die vorher gemäß den Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 und
den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in der Steuereinheit 40 gespeichert
worden sind, und sie interpoliert die Gangwechseldaten zur Berechnung
des Gangwechsel-Befehlswertes 135 in einem Schritt 1062.
Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
dem Schritt 1060 ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
ruft die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
Gangwechseldaten für den
mageren Verbrennungsbetrieb ab, die vorher gemäß den Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in
der Steuereinheit 40 gespeichert worden sind, und sie interpoliert
die Gangwechseldaten zur Berechnung des Gangwechsel-Befehlswertes 135 in
einem Schritt 1061.
-
Die Abbildung aus 14 zeigt eine dritte Prozedur, die durch
die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
ausgeführt
wird. Die dritte Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit
eines Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der dem ähnlich ist,
der in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel
vorstehend beschrieben worden ist, der die Luftmenge gemäß der Veränderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
verändern
bzw. regeln kann. Der Inhalt der dritten Prozedur ist einfacher
als die Inhalte der ersten und der zweiten Prozeduren. Da die Schwankung
der Ausgangsleistung des Motors oder des Drehmoments durch die Änderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
durch die Motorseite unterdrückt
wird, ist der die Betriebsfähigkeit verbessernde
Effekt der dritten Prozedur deutlich besser als die Effekte der
ersten und zweiten Prozeduren. Zum Beispiel kommt es auch dann zu
keinen Problemen, wenn der Gangwechselvorgang und der Vorgang der
Veränderung
bzw. der Anpassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gleichzeitig ausgeführt werden.
Die Vorrichtung 43 zur Bestimmung eines Gangwechselbefehls
empfängt
die Gaspedal-Stellungsdaten 130 in einem Schritt 1063 und
die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in einem Schritt 1064,
ruft die Gangwechseldaten für
den nicht-mageren Verbrennungsbetrieb, die vorher in der Steuereinheit 40 gespeichert
worden sind, ab und interpoliert die Gangwechseldaten zur Berechnung
des Gangwechsel-Befehlswertes 135 in
einem Schritt 1065. Bei dieser Prozedur müssen keine
Gangwechseldaten für
den mageren Verbrennungsbetrieb in der Steuereinheit 40 oder
in einem Speicher gespeichert werden, da die Schwankungen der Ausgangsleistung
des Motors durch Veränderungen
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
durch die Motorseite bzw. motorseitig unterdrückt werden.
-
Die Abbildung aus 15 zeigt eine Prozedur, die durch die
Vorrichtung 44 zur Bestimmung einer Blockierung ausgeführt wird.
Die erste Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit
eines Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der nicht in der
Lage ist, die Luftmenge gemäß der Änderung des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu verändern.
Die Vorrichtung 44 zur Bestimmung einer Blockierung empfängt den
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in einem
Schritt 1066, die Gaspedal-Stellungsdaten 130 in
einem Schritt 1067, die Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 in
einem Schritt 1068 und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in
einem Schritt 1069. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehll 144 in
einem Schritt 1070 das nicht-magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
ruft die Vorrichtung 44 zur Bestimmung einer Blockierung
Blockierungsdaten für den
nichtmageren Verbrennungsbetrieb ab, die vorher gemäß den Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 und
den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in der Steuereinheit 40 gespeichert
worden sind, und sie interpoliert die Blockierungsdaten zur Berechnung
des Blockierungsbefehlswertes 136 in einem Schritt 1072.
Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
dem Schritt 1070 ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert, ruft die
Vorrichtung 44 zur Bestimmung einer Blockierung die Blockierungsdaten
ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gemäß den Motordrehzahldaten 142 und
den Gaspedal-Stellungsdaten 130 gespeichert worden sind,
und interpoliert die Blockierungsdaten zur Berechnung eines Motordrehmomentindex
in einem Schritt 1071. Danach ruft die Vorrichtung 44 zur
Bestimmung einer Blockierung die Blockierungsdaten für den mageren
Verbrennungsbetrieb ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gemäß dem Motordrehmomentindex
und den Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 gespeichert worden
sind, und sie interpoliert danach die Blockierungsdaten zur Berechnung
des Blockierungsbefehlswertes 136 in einem Schritt 1073.
-
Die Abbildung aus 16 zeigt eine zweite Prozedur, die durch
die Vorrichtung 44 zur Bestimmung einer Blockierung ausgeführt wird.
Die zweite Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit eines
Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der dem ähnlich ist,
der vorstehend in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben
worden ist, wobei er die Luftmenge gemäß der Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
verändern
kann. Der Inhalt der zweiten Prozedur ist einfacher als der Inhalt der
ersten Prozedur. Da die Schwankungen der Ausgangsleistung des Motors
oder des Motordrehmoments durch die Änderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
motorseitig unterdrückt
werden, ist der die Betriebsfähigkeit
verbessernde Effekt der zweiten Prozedur deutlich stärker als
der der ersten Prozedur. Zum Beispiel treten selbst dann keine Probleme
auf, wenn der Blockierungsvorgang und der Vorgang der Veränderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
gleichzeitig durchgeführt
werden. Die Vorrichtung 44 zur Bestimmung einer Blockierung
empfängt
die Gaspedal-Stellungsdaten 130 in einem Schritt 1074 und
die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten 137 in einem Schritt 1075,
ruft Blockierungsdaten für
den nicht-mageren Verbrennungsbetrieb ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gespeichert
worden sind, und interpoliert die Blockierungsdaten zur Berechnung
des Blockierungsbefehlswertes 136 in einem Schritt 1076.
Es müssen
keine Daten für
den mageren Verbrennungsbetrieb in der Steuereinheit 40 oder
in einem Speicher gespeichert werden, da die Schwankungen der Ausgangsleistung
des Motors durch die Veränderung des
Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
motorseitig unterdrückt
werden.
-
Die Abbildung aus 17 zeigt eine erste Prozedur, die durch
die Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines Leitungsdrucks
ausgeführt
wird. Die erste Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit eines
Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der die Luftmenge
nicht gemäß der Änderung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ändern kann.
Die Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines Leitungsdrucks empfängt den
Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert 141 in
einem Schritt 1077, die Gaspedal-Stellungsdaten 130 in
einem Schritt 1078 und die Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 in
einem Schritt 1079. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 das nicht-magere
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
in einem Schritt 1080 spezifiziert, ruft die Vorrichtung 45 zur Bestimmung
eines Leitungsdrucks Leitungsdruckdaten für den nicht-mageren Verbrennungsbetrieb
ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gemäß den Drosselklappen-Öffnungsdaten 131 gespeichert
worden sind, und sie interpoliert die Leitungsdruckdaten zur Berechnung
des Leitungsdruck-Befehlswertes 134 in einem Schritt 1082.
Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl 141 in
dem Schritt 1080 ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
ruft die Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines Leitungsdrucks
Daten ab, die vorher in der Steuereinheit gemäß den Motordrehzahldaten 132 und
den Gaspedal-Stellungsdaten 130 gespeichert worden sind,
und sie interpoliert die Daten zur Berechnung des Motordrehmomentindex
in einem Schritt 1081. Danach ruft die Vorrichtung 45 zur
Bestimmung eines Leitungsdrucks Leitungsdruckdaten für den mageren
Verbrennungsbetrieb ab, die vorher in der Steuereinheit gemäß dem Motordrehmomentindex gespeichert
worden sind, und interpoliert die Leitungsdruckdaten zur Berechnung
des Leitungsdruck-Befehlswertes 134 in
einem Schritt 1083.
-
Die Abbildung aus 18 zeigt eine zweite Prozedur, die durch
die Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines Leitungsdrucks
ausgeführt
wird. Die zweite Prozedur verbessert wirksam die Betriebsfähigkeit
eines Fahrzeugs, das mit einem Motor ausgerüstet ist, der in der Lage ist,
die Luftmenge gemäß der Anpassung
des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
zu verändern.
Der Inhalt der zweiten Prozedur ist einfacher als der Inhalt der
ersten Prozedur. Die Vorrichtung 45 zur Bestimmung eines
Leitungsdrucks empfängt
die Gaspedal-Stellungsdaten 130 in einem Schritt 1084,
ruft Leitungsdruckdaten für
den nichtmageren Verbrennungsbetrieb ab, die vorher in der Steuereinheit 40 gespeichert
worden sind, und interpoliert die Leitungsdruckdaten zur Berechnung
des Leitungsdruck-Befehlswertes 134 in
einem Schritt 1085. Für
den mageren Verbrennungsbetrieb müssen keine Daten gespeichert
werden, da die Schwankungen der Ausgangsleistung des Motors oder
des Motordrehmoments durch die Anpassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
motorseitig unterdrückt werden.
-
Die Abbildung aus 19 zeigt eine Prozedur, die durch die
Vorrichtung 46 zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
ausgeführt
wird. Nach der Berechnung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf der Basis des
Betriebszustands des Motors in einem Schritt 1086 empfängt die
Vorrichtung 46 zur Bestimmung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
die Öltemperaturdaten 133,
welche die Temperatur des Öls
des Automatikgetriebes darstellen, sowie die Automatikgetriebe-Zustandsdaten 142 in
den Schritten 1087 und 1088. Wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl
in einem Schritt 1089 ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert
und eine der folgenden Bedingungen (1) und (2) in den Schritten 1090 und 1091 erfüllt wird,
wird ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehl,
der das stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert,
vorgesehen, um die Betriebsfähigkeit
sicherzustellen, wenn die Temperatur des Automatikgetriebes verhältnismäßig niedrig
ist oder wenn das Automatikgetriebe in einem Schritt 1092 funktionsunfähig ist.
- (1) Öltemperatur ≤ Konstante
6(8)
- (2) Ein Teil des Automatikgetriebes ist funktionsunfähig.
-
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung
deutlich geworden ist, weist die vorliegende Erfindung die folgenden
Effekte auf:
- 1. Da der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert während dem Übergang
zwischen dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den mageren Verbrennungsbetrieb
und dem stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis stufenweise
angepasst wird, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis schnell geändert werden.
Da die dem Motor zugeführte
Luftmenge stufenweise angepasst wird, kann die Schwankung des Motordrehmoments
durch die Anpassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verzögerungsfrei
unterdrückt
werden.
- 2. Da beim Abrufen der Daten zur Bestimmung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
berücksichtigt wird,
ob der aktuelle Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswert das magere
Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert
oder nicht, kommt es zu keiner wilden Suche zwischen dem mageren
Luft-Kraftstoff-Verhältnis und
dem nicht-mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Änderung
der Bezugskraftstoffmenge, die dem Motor zugeführt wird, bewirkt durch die Änderung
der Luftmenge.
- 3. Da entweder die Bezugskraftstoffmenge oder die Motordrehzahl
oder sowohl die Bezugskraftstoffmenge als auch die Motordrehzahl
auf eine optionale Stelle gerundet werden, bevor die Daten abgerufen
und interpoliert werden, kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in
dem Bereich für
den mageren Verbrennungsbetrieb stufenlos angepasst werden, so dass
die Verbrennung in dem Motor stabilisiert werden kann.
- 4. Da die Luftmenge so geregelt wird, dass die Kraftstoffmenge
unmittelbar vor dem Übergang zwischen
dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis
für den mageren
Verbrennungsbetrieb und dem stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
der Kraftstoffmenge nach Vollzug des Übergangs entspricht, bleibt
das Motordrehmoment ungeachtet des Wechsels des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses konstant.
- 5. Da die Luftmenge für
den mageren Verbrennungsbetrieb durch Abrufen der Daten bestimmt wird,
die vorher in der Steuereinheit gemäß der Stellung des Gaspedals
und der Motordrehzahl gespeichert worden sind, und die Daten interpoliert
werden, und die Luftmenge für
den nicht-mageren Verbrennungsbetrieb eindeutig durch die Stellung
des Gaspedals bestimmt werden kann, kann das Motordrehmoment an
jedem Betriebspunkt des Motors während
dem mageren Verbrennungsbetrieb ordnungsgemäß berichtigt werden. Die Leistung
des Motors entspricht an jedem Betriebspunkt der Leistung eines
nicht-mageren Verbrennungsmotors, wenn das nicht-magere Luft-Kraftstoff-Verhältnis spezifiziert
ist.
- 6. Da die Bezugskraftstoffmenge stufenweise von dem Wert, der
auf der Basis der Luftmenge und der Motordrehzahl bestimmt wird,
in den Wert geändert
wird, der auf der Basis der Stellung des Gaspedals und der Motordrehzahl
für einen
festen Zeitraum nach der stufenweisen Anpassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Befehlswertes
bestimmt wird, kann die optionale Kraftstoffmenge bestimmt werden,
wenn die Luftmenge stufenweise angepasst wird. Der Kraftstoff kann
mit der geeigneten Kraftstoffmenge zugeführt werden, wenn das Gaspedal
gelöst
wird oder wenn das Gaspedal für
eine abrupte Beschleunigung betätigt
wird, da die Bezugskraftstoffmenge gemäß der Luftmenge und der Motordrehzahl
bestimmt wird, wenn sich die Stellung des Gaspedals innerhalb des
festen Zeitraums an die Stellung außerhalb des vorbestimmten Bereichs ändert.
- 7. Ein optimaler Schaltplan kann gemäß dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis gestaltet
werden, da der Gangwechselvorgang zwischen der Gangwechselanordnung
für den
mageren Verbrennungsbetrieb und der Gangwechselanordnung für den nicht-mageren
Verbrennungsbetrieb wechseln kann.
- 8. Der optimale Schaltplan, der optimale Blockierungsplan und
der optimale Leitungsdruck können auch
dann bestimmt werden, wenn das Motordrehmoment während dem mageren Verbrennungsbetrieb
abnimmt, da der Gangwechselvorgang und der Blockierungsvorgang gemäß der Stellung
des Gaspedals, der Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit
ausgeführt
werden, und der Leitungsdruck des Automatikgetriebes auf der Basis
der Stellung des Gaspedals und der Motordrehzahl bestimmt wird,
wenn sich der Motor in dem mageren Verbrennungsbetrieb befindet.
- 9. Der optimale Schaltplan, der optimale Blockierungsplan und
der optimale Leitungsdruck können auch
dann bestimmt werden, wenn die Öffnung der
Drosselklappe nicht eindeutig dem Motordrehmoment entspricht, und
zwar aufgrund von Schwankungen der Luftmenge als Folge der Änderung
des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses,
da der Gangwechselvorgang und der Blockierungsvorgang gemäß der Stellung
des Gaspedals und der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt werden, und
wobei der Leitungsdruck des Automatikgetriebes auf der Basis der
Stellung des Gaspedals in dem Motor bestimmt wird, wodurch die Luftmenge
geändert
wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angepasst wird.