DE69823750T2

DE69823750T2 - Steuervorrichtung zur Verbesserung der Stabilität des Leerlaufzustandes einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69823750T2
Application number: DE69823750T
Authority: DE
Inventors: Masanobu Toyota-shi Kanamaru; Kunihiko Toyota-shi Nakata; Yasuyuki Toyota-shi Irisawa; Yoshiaki Toyota-shi Atsumi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1998-07-09
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2018-07-10
Also published as: JP3620228B2; EP0894964A2; DE69823750D1; EP0894964A3; US5954025A; EP0894964B1; JPH1150893A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung oder insbesondere eine Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung zur Verbesserung der Stabilität des Leerlaufzustands unmittelbar nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine.
2. Bemerkungen zum Stand der Technik
Herkömmlich werden die Kraftstoffeinspritzmenge und die Kraftstoffeinspritzverstellung einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung (nachstehend einfach als „die Brennkraftmaschine" bezeichnet) durch die Brennkraftmaschinenbelastung bestimmt, welche andererseits auf der Grundlage der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine und der Brennkraftmaschinendrehzahl bestimmt wird. Die Kraftstoffeinspritzverstellung wird im allgemeinen auf einen Zeitpunkt eingestellt, bevor das Ansaugventil jedes Zylinders öffnet, mit Ausnahme einer Übergangszeitdauer, wenn die Belastung eine plötzliche Änderung erfährt. Diese Kraftstoffeinspritzung wird als ansaugasynchrone Einspritzung bezeichnet.
Bei dieser herkömmlichen Technik kann jedoch der Fall eintreten, daß der Kraftstoff, der in einer Asynchroneinspritz-Betriebsart zu dem Zeitpunkt eines Anlassens der Brennkraftmaschine eingespritzt ist, insbesondere zum Zeitpunkt eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine, manchmal nicht verdampft, an der Oberfläche des Ansaugrohrs anhaftet und jedem Zylinder in unerwünschter Weise in flüssiger Form zugeführt wird. In einem solchen Fall wird das Problem der verschlechterten Emission durch die Erhöhung der Konzentration solcher Komponenten, wie z. B. CO und HC, in dem Auspuffgas verursacht.
Um diesen Nachteil zu verhindern, schlagen das Patentdokument Nr. 3-23342 und das Gebrauchsmusterdokument Nr. 61-82050 ein Verfahren zur Verhinderung der Verschlechterung der Verbrennung und somit zur Verhinderung der Verschlechterung der Emission durch Einspritzen des Kraftstoffs im Gleichlauf mit dem Ansaugzeitpunkt vor, wenn das Anlassen der Brennkraftmaschine bei einer niedrigen Temperatur erfolgt. Die ansaugsynchrone Einspritzung ist als Synchronisieren des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts mit der Öffnung des Ansaugventils des Zylinders definiert, in welchen der Kraftstoff eingespritzt wird.
Gemäß der Technik, die in dem Patentdokument Nr. 3-23342 und dem Gebrauchsmusterdokument Nr. 61-82050 offenbart ist, wird die Brennkraftmaschine zu dem Zeitpunkt eines Kaltanlassens immer zu der ansaugsynchronen Einspritzung umgeschaltet. In dem Fall, wenn die Umschaltung zu der ansaugasynchronen Einspritzung nicht erforderlich ist, wie z. B. dann, wenn die Brennkraftmaschine in einem zufriedenstellenden Verbrennungszustand ist, wird jedoch die Emission (Ausstoß von HC) in unerwünschter Weise erhöht. Dies ist der Fall, weil bei der ansaugsynchronen Einspritzung der Kraftstoff der Bremskammer im allgemeinen in einem Zustand zugeführt wird, in welchem dieser nicht gut mit der Ansaugluft vermischt ist, und die verzögerte Kraftstoffzerstäubung führt daher zu einer erhöhten Emissionsmenge.
Andererseits besteht der gegenwärtige Trend darin, die Komponenten des Benzins, welche den Kraftstoff ausbilden, von einer Jahreszeit zur anderen zu verändern. Speziell ist die Praxis verbreitet, einen Leichtkraftstoff zuzuführen, der ein maximales Verbrennungsverhalten im Winter aufweist, wenn die Temperatur niedrig ist, und im Sommer, wenn die Temperatur hoch ist, einen Schwerkraftstoff zuzuführen, welcher nur schwer verdampft. Eine Brennkraftmaschine, welche in der an saugasynchronen Einspritzbetriebsart verbleibt, jedoch nicht in der ansaugsynchronen Einspritzbetriebsart zum Zeitpunkt des Kaltstarts, kann beim Anlassen aussetzen, wenn ein Schwerkraftstoff zugeführt wird. Die herkömmliche Praxis besteht daher darin, für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Zeitpunkt des Kaltstarts die ansaugsynchrone Einspritzung auszuführen, damit die Brennkraftmaschine unabhängig von der Kraftstofftype immer angelassen werden kann. In dem Fall, wenn die ansaugsynchrone Einspritzung immer für eine vorbestimmte Zeitdauer zum Zeitpunkt des Kaltanlassens einer Brennkraftmaschine ausgeführt wird, der Leichtkraftstoff zugeführt ist, wird jedoch die Emission zu dem Zeitpunkt des Kaltanlassens verschlechtert, wie vorstehend beschrieben ist.
Ferner beschreibt das Dokument US-A-4 940 032 eine zeitgebergesteuerte Steuerung ohne Rückführung der Kraftstoffeinspritzmenge und der Vorzündverstellung während der ersten Sekunden des Kaltstarts einer Brennkraftmaschine.
Schließlich beschreibt das Dokument EP-A-0 216 291 die Steuerung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine, insbesondere bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, durch Steuerung der Vorzündverstellung und bzw. oder der Kraftstoffeinspritzmenge.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, mit welcher eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine steuerbar ist, um die Leerlaufstabilität zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird mit einer Steuervorrichtung gemäß einem der selbständigen Ansprüche 1, 2 oder 3 gelöst.
Vorteilhafte Abwandlungen der Steuervorrichtung sind in den Unteransprüchen definiert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
1 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines allgemeinen Aufbaus einer elektronisch gesteuerten Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung,
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung,
4A zeigt ein Diagramm zur Darstellung von Kennlinien der Brennkraftmaschinendrehzahl und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber dem Ablauf der Zeit zur Darstellung der Wirkung der ersten Ausführungsform zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine unter Verwendung von Schwerkraftstoff und von Leichtkraftstoff,
4B zeigt eine Tabelle zur Darstellung der Arten der Kraftstoffeinspritzverstellung für jede Periode in 4A,
5 zeigt ein Kennliniendiagramm zur Darstellung des Grunds, weshalb die Brennkraftmaschinendrehzahl, bei welcher die Einspritzverstellung umgeschaltet wird, um einen zweckentsprechenden Wert zur Steuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung einzustellen,
6 zeigt ein Kennliniendiagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen Kraftstoffart, Kraftstoffeinspritzzeitpunkt nach dem Anlassen einer Brennkraftmaschine, Luft-Kraftstoff-Verhältnis und Brennkraftmaschinendrehzahl zur Steuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,
7 zeigt ein Kennliniendiagramm zur Darstellung der Wirkung, welche die ansaugsynchrone Einspritzzeitdauer unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine auf die nachfolgende Einspritzverstellung, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Brennkraftmaschinendrehzahl auf die Steuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung hat,
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zum Zeit punkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
12 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
13 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß einer siebenten Ausführungsform der Erfindung,
14A und 14B zeigen Ablaufdiagramme zur Darstellung der Schritte zur Bestimmung der Kraftstoffart zur Steuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß der siebenten Ausführungsform der Erfindung, und
15 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Spezielle Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert.
1 zeigt schematisch eine elektronisch gesteuerte Brennkraftmaschine 1, die eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung aufweist.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Ansaugkanal, dessen Einlaß mit einem Ansaugluft-Temperatursensor 18 versehen ist, um die Temperatur der Ansaugluft zu erfassen. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Drosselklappe, die betriebsmäßig mit einem Gaspedal (nicht gezeigt) verriegelt ist, um die in die Brennkammer der Brennkraftmaschine ange saugte Ansaugluftmenge zu regulieren. Die Drosselklappe 12 öffnet, wenn die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand ist, und vergrößert die Öffnung mit zunehmender Belastung der Brennkraftmaschine. Die Drosselklappe 12 weist ein Potentiometer 14 auf, das darin eingebaut ist, um eine deren Öffnung proportionale Spannung auszugeben. Die Drosselklappe 12 ist auch mit einem Leerlaufschalter 13 versehen, um den Schließzustand der Drosselklappe 12 zu erfassen. Das Potentiometer 14 ist mit einem A/D-Wandler 101 verbunden, der weiter nachstehend beschrieben ist, und der Leerlaufschalter 13 ist mit einer Eingabe/Ausgabe-(I/O)-Schnittstelle 102 verbunden.
Ein Ausgleichsbehälter 21, der abströmseitig der Drosselklappe 12 angeordnet ist, ist mit einem Drucksensor 3 zum Erfassen des Ansaugdrucks in dem Ausgleichsbehälter 21 versehen. Dieser Drucksensor 3 weist einen Halbleitersensor oder dergleichen auf, der z. B. eine Siliziumschicht zum Erzeugen einer dem Druck proportionalen Potentialdifferenz infolge einer Verformungsspannung verwendet. Ein Drucksignal wird als eine dem Absolutdruck proportionale Potentialdifferenz erzeugt. Dieses Drucksignal wird an den A/D-Wandler 101 mit einer in eine weiter nachstehend beschriebene Steuerschaltung 10 eingebaute Multiplexvorrichtung angelegt.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 7 ist für jeden Zylinder angeordnet, und bei elektrischer Ansteuerung öffnet es und führt aus einem nicht gezeigten Kraftstoffzuführsystem unter Druck stehenden Kraftstoff dem Ansaugkanal zu. Ein Verteiler 4 ist mit Kurbelwinkelsensoren 5, 6 verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 6 gibt z. B. je Kurbelwinkel von 30° (30°CA) einen Bezugsposition-Erfassungsimpuls aus. Der Kurbelwinkelsensor 6 gibt andererseits an einer Bezugsposition für jede Drehung der Verteilerwelle einen Impuls aus, d. h. für jeweils zwei Drehungen der Brennkraftmaschine (720°CA), um dadurch einen Zylinder der Brennkraftmaschine zu unterscheiden. Die Impulssignale von diesen Kurbelwinkelsensoren 5, 6 werden an die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 102 der Steuerschaltung 10 angelegt. Insbesondere wird die Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 6 an den Interruptanschluß einer CPU 103 angelegt.
Ein Wassertemperatursensor 11, der einen Thermistor anwendet, ist in dem Kühlwasserkanal W des Zylinderblocks der Brennkraftmaschine 1 zum Erfassen der Temperatur THW des Kühlwassers und zum Erzeugen einer Analogspannung proportional zu der Wassertemperatur der Brennkraftmaschine angeordnet. Das Signal von diesem Wassertemperatursensor 11 wird ebenfalls dem A/D-Wandler 101 der Steuerschaltung 10 zugeführt.
Ferner ist ein O₂-Sensor 9 in dem Auspuffkanal 8 zum Erzeugen eines elektrischen Signals entsprechend der Konzentration der Sauerstoffkomponente des Auspuffgases angeordnet. Die Ausgabe des O₂-Sensors 9 wird über eine Pufferschaltung 109 und eine Komparatorschaltung 110 der Steuerschaltung 10 an die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 102 angelegt.
Die Steuerschaltung 10 ist z. B. aus einem Mikrocomputer ausgebildet, und zusätzlich zu dem A/D-Wandler 101, der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 102, der CPU 103, der Pufferschaltung 109 und der Komparatorschaltung 110, wie vorstehend beschrieben, weist sie einen ROM 104, einen RAM 105, einen Datensicherungs-RAM 111 und einen Bus 112 zum Verbinden dieser Komponenten auf. Die Steuerschaltung 10 weist auch eine Abwärtszählvorrichtung 106, eine Flip-Flop-Schaltung 107 und eine Ansteuerschaltung 108 zum Ansteuern eines Kraftstoffeinspritzventils 7 auf. Spezifisch wird die Kraftstoffeinspritzmenge TAU, die einmal berechnet ist, in der Abwärtszählvorrichtung 106 voreingestellt und in der Flip-Flop-Schaltung 107 gleichzeitig eingestellt. Demzufolge beginnt die Ansteuerschaltung 108 das Kraftstoffeinspritzventil 7 zu aktivieren. Wenn die Abwärtszählvorrichtung 106 das Taktsignal von einer Takt-(CLK)-Schaltung 113 zählt und ein „1"-Signal aus dessen Übertragsignal ausgibt, wird die Flip-Flop-Schaltung 107 zurückgesetzt, so daß die Ansteuerschaltung 108 das Kraftstoffeinspritzventil 7 enterregt. In ande ren Worten, das Kraftstoffeinspritzventil 7 wird in dem Maße entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge TAU angesteuert, und daher wird der Kraftstoff entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge TAU in die Brennkammer im Körper der Brennkraftmaschine 1 eingespritzt. Die CPU 103 wird an dem Ende der A/D-Wandlung in dem A/D-Wandler 101 beim Aufnehmen eines Impulssignals von dem Kurbelwinkelsensor 6 durch die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 102 usw. unterbrochen.
Die Steuerschaltung 10 wird ebenfalls mit einem Erfassungssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 17 oder dergleichen versorgt, der auf einem Drehzahlmesserkabel angeordnet ist, das mit einem Getriebe 16 verbunden ist, und mit einem Schaltstellungssignal zur Anzeige der Schaltstellung des Getriebes 16. Die Steuerschaltung 10 gibt ein Zündsignal an eine Zündvorrichtung aus, die in den Verteiler 4 eingebaut ist, wodurch die elektrische Ansteuerung der Zündkerze 15 gesteuert wird.
Das Erfassungssignal, welches die Ansaugluftmengendaten des Drucksensors 3 darstellt, und die Kühlwassertemperaturdaten THW, werden durch eine A/D-Umwandelroutine, die in vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt wird, in ein Binärsignal umgewandelt. Zu jedem Zeitpunkt dieser Umwandlung wird ein vorbestimmter Bereich in dem RAM 105 aktualisiert, und neue Daten werden in diesem gespeichert.
Nachstehend wird die Operation der Steuerschaltung 10 der Brennkraftmaschine 1 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau unter Bezugnahme auf ein Ablaufdiagramm erläutert.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte durch die Steuervorrichtung der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Diese Schritte werden in vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt, z. B. alle 8 ms.
Beim Anlassen der Brennkraftmaschine 1 wird im Schritt 101 bestimmt, ob die Zeitdauer, welche dem Anlassen der Brennkraftmaschine folgt, dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer von A Sekunden entspricht. Diese Zeitdauer von A Sekunden wird auf etwa 1 Sekunde eingestellt. In dem Fall, wenn die Zeitdauer nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine nicht länger als A Sekunden ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 102, um zu bestimmen, ob die Kühlwassertemperatur THW, welche die Temperatur der Brennkraftmaschine anzeigt, niedriger als eine vorbestimmte Temperatur B [°C] ist oder nicht. Diese Temperatur B [°C] beträgt etwa 40°C. Wenn im Schritt 102 bestimmt ist, daß THW < B ist, wird beurteilt, daß die Brennkraftmaschine in einem kalten Zustand ist und die Aufwärmung nicht abgeschlossen ist. Die Steuerung geht weiter zum Schritt 103 in welchem der Kraftstoffeinspritzverstellung auf die ansaugsynchrone Betriebsart eingestellt wird und die Routine beendet wird. Bei der ansaugsynchronen Einspritzung wird Kraftstoff durch das Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt und tritt in einen Zylinder ein, wenn das Ansaugventil des besonderen Zylinders geöffnet ist.
In dem Fall, wenn im Schritt 101 bestimmt ist, daß A Sekunden nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen sind, oder in dem Fall, wenn im Schritt 102 bestimmt ist, daß THW ≥ B ist, und daß die Brennkraftmaschine vollständig aufgewärmt ist, geht die Steuerung dann weiter zum Schritt 104, in welchem die Kraftstoffeinspritzung auf die Ansaugasynchron-Betriebsart eingestellt wird. Bei dieser absaugasynchronen Einspritzung wird der Kraftstoff eingespritzt, wenn das Ansaugventil des Zylinders, in welchen der Kraftstoff einzuspritzen ist, geschlossen ist.
Versuche zeigen, daß die Leerlaufstabilität nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine in einem großen Maß durch den Verbrennungszustand unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine beeinflußt wird. Wenn die Verbrennung in der Anfangsstufe des Anlassens der Brennkraftmaschine auf die höchste Stufe eingestellt wird, ist die nachfolgende Verbrennungszustand-Wiederherstellungsvorrichtung nicht erforderlich. Es wurde festgestellt, daß in dem Fall, wenn der Verbrennungszustand der Brennkraftmaschine vom Beginn des Anlassens der Brennkraftmaschine nicht zufriedenstellend ist, im Gegensatz dazu die nachfolgende Wiederherstellung eines zufriedenstellenden Verbrennungszustands einen komplizierten Wiederherstellungsprozeß erfordert, wie z. B. die Vergrößerung der Kraftstoffmenge, die Frühverstellung des Zündzeitpunkts usw. Gemäß der ersten Ausführungsform wird daher der Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt, um während der vorbestimmten A Sekunden nach dem Kaltanlassen der Brennkraftmaschine eine Leerlaufstabilität zu gewährleisten.
Nach dem Einstellen der Kraftstoffeinspritzverstellung auf diese Weise auf die Ansaugasynchron-Betriebsart geht die Steuerung weiter zum Schritt 105, um zu bestimmen, ob die Schaltstellung des Getriebes 16 Neutral N ist oder nicht. In dem Fall, wenn die Schaltstellung Neutral N ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 106, um zu bestimmen, ob die Ansaugmenge (Ansaugluftmenge) kleiner als ein vorbestimmter Wert C ist oder nicht. Diese Ansaugmenge kann aus dem Erfassungswert des Drucksensors 3 berechnet werden. In dem Fall, wenn in dem Schritt 106 die Ansaugmenge < C ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 107. Der Grund, weshalb die Ansaugmenge im Schritt 106 verglichen wird, besteht darin, daß die Verbrennung unter einer geringen Belastung (mit einer kleinen Ansaugmenge) mehr zu einer geringen Stabilität als unter einer schweren Belastung (mit einer größeren Ansaugmenge) neigt.
Im Schritt 107 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer D, die länger als A Sekunden ist, nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist oder nicht. In dem Fall, wenn die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist, kürzer als D ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 108, um wieder zu bestimmen, ob die Kühlwassertemperatur THW der Brennkraftmaschine niedriger als E [°C] ist, welche höher als B [°C] ist, wie vorstehend beschrieben. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Kühlwassertemperatur THW etwa 45°C sein.
Im nächsten Schritt 109 wird bestimmt, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl NE niedriger als ein vorbestimmter Wert F ist oder nicht. Die vorbestimmte Brennkraftmaschinendrehzahl F beträgt etwa 1000 min^–1. In dem Fall, wenn im Schritt 109 bestimmt ist, daß NE kleiner als F ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 110, in welchem der Zählwert einer freilaufenden Zählvorrichtung G zurückgestellt wird. Nachdem der Zählwert der Zählvorrichtung G zurückgestellt ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 112, um die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugsynchron-Betriebsart einzustellen, wodurch die Routine beendet wird.
Wie vorstehend gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben, wird bestimmt, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, aus der Tatsache, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter den vorbestimmten Wert F verringert ist, in dem Fall, wenn die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist, die Ansaugmenge kleiner als C ist, die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist, kürzer als D ist und die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist. In einem solchen Fall wird daher selbst nach dem Ablauf von A Sekunden nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine die Kraftstoffeinspritzverstellung, die im Schritt 104 eingestellt ist, wieder von der Ansaugasynchron-Betriebsart auf die Ansaugsynchron-Betriebsart umgeschaltet, um den Verbrennungszustand wiederherzustellen.
In dem Fall, wenn im Schritt 109 NE ansteigt oder F überschreitet, nachdem die Kraftstoffeinspritzverstellung im Schritt 112 auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt ist, geht die Steuerung vom Schritt 109 weiter zum Schritt 111, um zu bestimmen, ob der Wert der Zählvorrichtung G kleiner als H ist oder nicht. In dem Fall, wenn G < H ist, geht die Steuerung zu Schritt 112, und die Kraftstoffeinspritzverstellung wird in der Ansaugsynchron-Betriebsart erhalten. Nur nachdem G gleich oder größer als H ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 113, und die Kraftstoffeinspritzverstellung wird auf die Ansaugasynchron-Betriebsart eingestellt. Dies ist der Fall, weil dann, wenn die Kraftstoffeinspritzverstellung zu der Ansaugasynchron-Betriebsart umgeschaltet ist, unmittelbar nachdem die Brennkraftmaschinendrehzahl NE einen vorbestimmten Wert F übersteigt, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE wieder unter den vorbestimmten Wert F verringert würde und die Kraftstoffverbrennung zur Instabilität neigt. Die Kraftstoffeinspritzverstellung wird wünschenswert zu der Ansaugasynchron-Betriebsart umgeschaltet, nachdem die Brennkraftmaschinendrehzahl NE ausreichend wiederhergestellt ist.
Es wird angenommen, daß der Verbrennungszustand der Brennkraftmaschine instabil ist und die Leerlaufstabilität nach dem Ablauf von A Sekunden nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine verschlechtert ist. Sofern die Verbrennung in der Brennkraftmaschine nach dem Ablauf von A Sekunden nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine nicht von Faktoren begleitet ist, welche die Instabilität der Verbrennung verursachen, ist es nicht erforderlich, die Kraftstoffeinspritzverstellung zu der Ansaugsynchron-Betriebsart umzuschalten. Speziell in dem Fall, wenn die Schaltstellung des Getriebes in dem Schritt 105 anders als N ist, in dem Fall, wenn die Ansaugmenge in dem Schritt 106 nicht kleiner als C ist, in dem Fall, wenn die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist, im Schritt 107 nicht kürzer als D ist, oder in dem Fall, wenn im Schritt 108 THW ≥ E ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 113, um die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugsynchron-Betriebsart einzustellen und dadurch die Routine zu beenden.
3 zeigt die Steuerschritte, die in der Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine ausgeführt werden, gemäß einer Abwandlung der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte der 3 sind ähnlich denen der 2, mit der Ausnahme, daß Schritt 105 entfernt ist. Die gleichen Schritte wie die in 2 sind daher jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht beschrieben. In der ersten Ausführungsform, die unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist, wird im Schritt 105 bestimmt, ob die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist oder nicht. Dies ist der Fall, weil die Leerlaufstabilität im allgemeinen bei der Stellung Neutral N schwieriger zu erreichen ist als beim Antrieb D der Schaltstellung des Getriebes. Für eine Brennkraftmaschine mit großem Hubraum, in welcher die Leerlaufstabilität gewährleistet ist, selbst in der Getriebeschaltstellung Neutral N kann man ohne den Schritt 105 auskommen, wie in 3 gezeigt ist.
Die vorstehend erwähnte Steueroperation zeigt eine speziell signifikante Wirkung, wenn der Schwerkraftstoff für die Brennkraftmaschine verwendet wird. Der Unterschied der Wirkung der Steueroperation zwischen Schwerkraftstoff und Leichtkraftstoff in der ersten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert.
4A zeigt die Beziehung zwischen dem Ablauf der Zeit nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine und der Brennkraftmaschinendrehzahl NE. Die Bezugszeichen HF1 und HF2 bezeichnen die Kennlinien, die erhalten werden, wenn der Schwerkraftstoff verwendet wird, und das Bezugszeichen LF bezeichnet die Kennlinie für den Leichtkraftstoff. Der Zeitpunkt T1 entspricht dem Anlaßzeitpunkt der Brennkraftmaschine, und der Zeitpunkt T2 ist der Zeitpunkt, wenn A Sekunden vom Zeitpunkt T1 vergangen sind. Unter der Annahme, daß P1 die Periode vom Zeitpunkt T1 zum Zeitpunkt T2 ist, wurden der Leichtkraftstoff LF und der Schwerkraftstoff HF1 in der Ansaugsynchron-Betriebsart eingespritzt, wie in 4B gezeigt, während der Schwerkraftstoff HF2 in der Ansaugasynchron-Betriebsart eingespritzt wurde. Der Schwerkraftstoff HF2 wurde fortgesetzt in der Ansaugasynchron-Betriebsart eingespritzt, während der Leichtkraftstoff LF und der Schwerkraftstoff HF1 in der Weise gesteuert wurden, wie in der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 2 beschrieben ist.
Demzufolge blieb in dem Fall einer Brennkraftmaschine, für welche der Schwerkraftstoff HF2 ab dem Anlassen der Brennkraftmaschine fortgesetzt in der Ansaugasynchron-Betriebsart eingespritzt ist, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F (bzw. L/K) nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine im wesentlichen mager, und die Brennkraftmaschinendrehzahl NE stieg an und sank auf einen Wert kleiner als N1 (d. h. 1000 min^–1), was ein Zeichen für Stabilität ist. Bei der Brennkraftmaschine, welche den Schwerkraftstoff HF1 verwendet, aber in welcher der Kraftstoff während der Periode P1 nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine in der Ansaugsynchron-Betriebsart verwendet wird, steigt im Gegensatz die Brennkraftmaschinendrehzahl NE während der Periode P1 beträchtlich an. Auch wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F bzw. L/K) nicht übermäßig mager. Wenn der Kraftstoff in der Ansaugasynchron-Betriebsart nach dem Ablauf der Periode P1 eingespritzt ist, nimmt die Drehzahl NE der Brennkraftmaschine ab, welche den Schwerkraftstoff HF1 verwendet, und sinkt zu dem Zeitpunkt T3 unter N1 [min^–1]. Gemäß der ersten Ausführungsform wird jedoch die Kraftstoffeinspritzverstellung gesteuert, um zu dem Zeitpunkt T3 von der Ansaugasynchron-Betriebsart zu der Ansaugsynchron-Betriebsart umgeschaltet zu werden. Die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nimmt daher einen stabilen Zustand ein, bei dem N1 [min^–1] wieder überstiegen wird.
Wenn die erfindungsgemäße Steueroperation nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine unter Verwendung des Schwerkraftstoffs HF1 angewendet wird, wie in 4B gezeigt, wird während der Periode P1 die ansaugsynchrone Einspritzung ausgeführt, während der Kraftstoff während der Periode P2 vom Zeitpunkt T2 zu dem Zeitpunkt T3 in der Ansaugasynchron-Betriebsart eingespritzt wird, wenn die Brennkraftmaschinen drehzahl NE unter N1 [min^–1] sinkt. Andererseits ist die ansaugsynchrone Einspritzung während der Periode P3 vom Zeitpunkt T3 vorherrschend, bis die Zeitdauer D von Zeitpunkt T3 abgelaufen ist (nicht in 4B gezeigt). Selbst wenn der Schwerkraftstoff HF1 verwendet wird, kann folglich die Brennkraftmaschine den Leerlauf nach dem Kaltstart fortsetzen, wie in 4A gezeigt ist.
In einer erfindungsgemäßen Anwendung des Steuerverfahrens wird nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine unter Verwendung von Leichtkraftstoff LF andererseits die ansaugsynchrone Einspritzung während der Periode P1 ausgeführt, wie in 4B gezeigt ist. Wie in 4A gezeigt, geht demzufolge das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F (bzw. L/K) nach fett, und die Brennkraftmaschinendrehzahl NE übersteigt N1 [min^–1] mit einem breiten Spielraum. Selbst wenn die Kraftstoffeinspritzverstellung zu dem Zeitpunkt T2 zu der Ansaugasynchron-Betriebsart umgeschaltet wird, bleibt das Luft-Kraftstoff-Verhältnis A/F (bzw. L/K) fett, wobei sich die Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf einen Wert einpegelt, der beträchtlich höher als N1 [min^–1] ist. In der Brennkraftmaschine, die den Leichtkraftstoff LF verwendet, wird daher die ansaugasynchrone Einspritzung nach dem Zeitpunkt T2 mit einem stabilen Leerlauf fortgesetzt.
Wie vorstehend beschrieben, wird in der Steueroperation nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung der Leerlauf nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine eingestellt, unabhängig davon, ob Schwerkraftstoff oder Leichtkraftstoff verwendet wird.
5 zeigt den Grund, weshalb die Brennkraftmaschinendrehzahl, bei welcher die Einspritzverstellung im Schritt 109 umgeschaltet wird, auf etwa N1 [min^–1] zur Steuerung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung eingestellt wird. Die Kennlinien der Einspritzverstellung, des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses L/K und der Brennkraftmaschinendrehzahl NE in bezug auf die nach einem Starten der Brennkraftmaschine abgelaufenen Zeitdauer sind für die Brennkraftmaschinendrehzahl N1 [min^–1], N2 [min^–1] und N3 [min^–1] (N1 > N2 > N3) gezeigt, bei welchen die Einspritzverstellung umgeschaltet wird. Für A Sekunden (= 1 Sekunde), welche unmittelbar dem Anlassen der Brennkraftmaschine folgen, wird die ansaugsynchrone Einspritzung für jede Brennkraftmaschinendrehzahl ausgeführt, nach welcher die Ansaugasynchron-Betriebsart eingeleitet wird, wie in den vorhergehenden Fällen.
Wie aus 5 ersichtlich, wird in dem Fall, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl, bei welcher die Einspritzverstellung umgeschaltet wird, auf N1 [min^–1] eingestellt ist, die ansaugasynchrone Einspritzung zu dem Zeitpunkt t1 zu der ansaugsynchronen Einspritzung umgeschaltet, und daher stellt sich die nachfolgende Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf einen Wert ein, der höher als N1 [min^–1] ist. In dem Fall, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl, bei welcher die Einspritzverstellung umgeschaltet wird, auf N2 [min^–1] oder N3 [min^–1] eingestellt ist, wird andererseits die ansaugasynchrone Einspritzung nicht vor dem Zeitpunkt t2 oder t3 zu der ansaugsynchronen Einspritzung umgeschaltet. Demzufolge tritt eine Leerlaufschwingung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf, und die Leerlaufstabilität wird unterdessen verschlechtert. Mindestens zur Verhinderung der Leerlaufschwingung sollte daher die Einspritzbetriebsart zu der ansaugsynchronen Einspritzung umgeschaltet werden, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl NE nach dem Umschalten zu der ansaugasynchronen Einspritzung nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine unter N1 [min^–1] verringert ist.
6 zeigt die Kraftstoffart im Verhältnis zur Änderung der Einspritzverstellung, des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses A/F (bzw. L/K) und der Brennkraftmaschinendrehzahl NE nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine zur Steuerung zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. In 6 stellt eine dicke Vollinie die Brennkraftmaschinenkennlinie dar, wenn der 100prozentige Schwerkraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird, eine dick gestrichelte Linie stellt die Brennkraftmaschinenkennlinie dar, wenn eine Mischung aus 75% Schwerkraftstoff und 25% Leichtkraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird, eine dünne Vollinie stellt die Brennkraftmaschinenkennlinie dar, wenn eine Mischung aus 50% Schwerkraftstoff und 50% Leichtkraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird, und eine dünn gestrichelte Linie stellt die Brennkraftmaschinenkennlinie dar, wenn 100% Leichtkraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
Wie aus 6 ersichtlich, selbst für den Fall von 100% Schwerkraftstoff, der die schlechteste Anlaßeigenschaft verursacht, kann der übermäßige Magerzustand des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses unterdrückt werden, und die nachfolgende Brennkraftmaschinendrehzahl NE kann auf etwa N1 [min^–1] eingestellt werden, indem die Kraftstoffeinspritzverstellung zu der Ansaugsynchron-Betriebsart umgeschaltet wird, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl NE auf unter N1 [min^–1) verringert wird. Dies zeigt an, daß gemäß der Steueroperation der ersten Ausführungsform ein stabiler Leerlaufzustand nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine für jede Kraftstoffart erhalten werden kann.
7 zeigt ein Kennliniendiagramm zur Darstellung, wie die Einspritzverstellung, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis und die Brennkraftmaschinendrehzahl durch Änderung der Dauer der ansaugsynchronen Einspritzverstellung unmittelbar nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine in der Brennkraftmaschinenanlaß-Steueroperation gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung beeinflußt wird. Wie aus 7 ersichtlich, wird in dem Fall, wenn die ansaugsynchrone Einspritzverstellung, die dem Anlassen der Brennkraftmaschine unmittelbar folgt, auf A3 Sekunden oder A2 Sekunden (A1 > A2 > A3) eingestellt ist, die Brennkraftmaschinendrehzahl NE innerhalb einer so kurzen Zeitdauer nach dem Umschalten auf die ansaugasynchrone Einspritzung auf unter N1 [min^–1] verringert wird, daß die ansaugsynchrone Einspritzung rasch wiederhergestellt wird.
Selbst nachdem die ansaugasynchrone Einspritzung zu der ansaugsynchronen Einspritzung umgeschaltet ist, wird die Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter N1 [min^–1] verringert (für A3 Sekunden der ansaugsynchronen Einspritzverstellung unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine), was zu einem instabilen Leerlauf führt.
In dem Fall, wenn die ansaugsynchrone Einspritzverstellung unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine auf A1 Sekunden eingestellt ist, ist im Gegensatz dazu bekannt, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter N1 [min^–1] sinkt, nachdem die Umschaltung zu der ansaugasynchronen Einspritzung erfolgt ist. Ein stabiler Zustand kann jedoch durch erneutes Umschalten zu der ansaugsynchronen Einspritzung erzielt werden. Dies zeigt an, daß die ansaugsynchrone Einspritzung von mindestens 1 Sekunde unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine erforderlich ist.
In der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform der Steueroperation zu dem Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine wird bestimmt, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, wenn die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist, die Ansaugmenge kleiner als C ist, die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist, kürzer als D ist und die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist. Es kann auch bestimmt werden, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität in jedem Fall anders als der Fall verschlechtert ist, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter einen vorbestimmten Wert F verringert ist. Ausführungsbeispiele werden als zweite bis vierte Ausführungsform nachstehend erläutert.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Schritte der Brennkraftmaschinen-Anlaßsteuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich von den Steuerschritten gemäß der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß die abschließende Bestimmung, ob die Verbrennung instabil ist oder nicht und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, auf der Grundlage der Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter einen vorbestimmten Wert F ausgeführt wird, aber auf der Grundlage der Tatsache, daß die Änderung ΔNE der Brennkraftmaschinendrehzahl NE negativ ist (Drehzahlabnahme) und größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die gleichen Steuerschritte in der zweiten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform werden jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nur kurz beschrieben.
Die Schritte 101 bis 108 und die Schritte 110 bis 113 in der zweiten Ausführungsform stimmen mit den entsprechenden Schritten in der ersten Ausführungsform überein. In der zweiten Ausführungsform wird daher in den Schritten 101 bis 108 die Kraftstoffeinspritzverstellung für A Sekunden nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt, nach welchen bestimmt wird, ob die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist oder nicht, ob die Ansaugmenge kleiner als C ist oder nicht, ob die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine abgelaufen ist, kürzer als D ist oder nicht, und ob die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist oder nicht. Nur in dem Fall, wenn im Schritt 108 THW < E [°C] ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 201.
Im Schritt 201 wird bestimmt, ob die Änderung ΔNE der Brennkraftmaschinendrehzahl NE negativ ist, d. h., ob die Brennkraftmaschinendrehzahl sinkt oder nicht, und nur in dem Fall, wenn ΔNE < 0 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 202. Im Schritt 202 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Änderung ΔNE der Brennkraftmaschinendrehzahl NE kleiner als ein vorbestimmter Wert I ist oder nicht, und in dem Fall, wenn |ΔNE| > 1 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 110, und der Zählwert einer freilaufenden Zählvorrichtung G wird zurückgesetzt. Nachdem der Zählwert der Zählvorrichtung G zurückgesetzt ist, geht die Steuerung wei ter zum Schritt 112, in welchem die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt wird, um dadurch diese Routine zu beenden.
In der zweiten Ausführungsform wird bestimmt, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, beruhend auf der Tatsache, daß die Änderung ΔNE der Brennkraftmaschinendrehzahl NE negativ ist und größer als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist, die Ansaugmenge kleiner als C ist, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer kürzer als D ist und die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist. In einem solchen Fall wird daher selbst nach dem Ablauf von A Sekunden nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine die im Schritt 104 eingestellte Kraftstoffeinspritzverstellung wieder von der Ansaugasynchron-Betriebsart zu der Ansaugsynchron-Betriebsart umgeschaltet, um den Verbrennungszustand wiederherzustellen.
Auch in der zweiten Ausführungsform wird unter der Annahme, daß nach der Kraftstoffeinspritzverstellung im Schritt 112 die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt ist, die Bedingung |ΔNE| ≤ I im Schritt 202 erfüllt. Selbst in einem solchen Fall geht die Steuerung weiter zum Schritt 112, und die Kraftstoffeinspritzverstellung wird in der Ansaugsynchron-Betriebsart erhalten, bis die Zählvorrichtung G einen Wert von mindestens H annimmt, und nur nachdem G ≥ H erfüllt ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 113, um die Kraftstoffeinspritzverstellung zu der Ansaugasynchron-Betriebsart umzuschalten. Diese Ausführungsform ist gleich der ersten Ausführungsform, daß in dem Fall, wenn die Schaltstellung des Getriebes im Schritt 105 anders als N ist, in dem Fall, wenn die Ansaugmenge im Schritt 106 nicht kleiner als C ist, in dem Fall, wenn die verstrichene Zeitdauer nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine in dem Schritt 107 nicht kürzer als D ist oder in dem Fall, wenn in dem Schritt 108 THW ≥ E ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 113, in welchem die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugasynchron- Betriebsart eingestellt wird, um dadurch diese Routine zu beenden.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Schritte der Brennkraftmaschinen-Anlaßsteuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte der dritten Ausführungsform unterscheiden sich von den Steuerschritten gemäß der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß die Endbestimmung dahingehend, ob die Verbrennung instabil ist oder nicht und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist oder nicht, auf der Grundlage der Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter einen vorbestimmten Wert F, aber beruhend auf der Tatsache, daß der Ansaugrohrdruck PM über einen vorbestimmten Wert erhöht ist. Daher sind die gleichen Steuerschritte in der dritten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nachstehend nur kurz beschrieben.
Die Schritte 101 bis 105, Schritt 107, Schritt 108 und Schritte 110 bis 113 in der dritten Ausführungsform sind mit den entsprechenden Schritten in der ersten Ausführungsform übereinstimmend. Gemäß der dritten Ausführungsform wird daher in den Schritten 101 bis 105 die Kraftstoffeinspritzverstellung für A Sekunden nach einem Brennkraftmaschinen-Kaltstart auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt, nach welchen bestimmt wird, ob die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist oder nicht. Nach dem Schritt 105 geht die Steuerung weiter zum Schritt 301, um zu bestimmen, ob der Leerlaufkontakt EIN ist oder nicht. In dem Fall, wenn der Leerlaufkontakt EIN ist, wird bestimmt, daß die Belastung klein ist und die Verbrennung zur Instabilität neigt, so daß die Steuerung zum Schritt 107 weitergeht.
Die Bestimmung im Schritt 107, ob die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichen ist, kürzer als D ist oder nicht, und die nächste Bestimmung im Schritt 108, ob die Kühlwassertemperatur niedriger als E [°C] ist, sind die gleichen wie die entsprechenden Bestimmungen in der ersten Ausführungsform. Nur in dem Fall, wenn die nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer kürzer als D ist und THW niedriger als E [°C] ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 302.
Im Schritt 302 wird bestimmt, ob der Ansaugrohrdruck PM der Brennkraftmaschine, der durch den Drucksensor 3 erfaßt ist, größer als ein vorbestimmter Wert L (400 mm Hg in dieser Ausführungsform) ist oder nicht, und in dem Fall, wenn der Ansaugrohrdruck PM größer als der vorbestimmte Wert L ist, wird bestimmt, daß die Verbrennung instabil ist, und die Steuerung geht weiter zum Schritt 110, um den Zählwert der freilaufenden Zählvorrichtung G zurückzusetzen. Nachdem der Zählwert der Zählvorrichtung G zurückgesetzt ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 112, in welchem die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt wird, um diese Routine zu beenden.
Gemäß der dritten Ausführungsform wird bestimmt, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, auf der Grundlage der Tatsache, daß der Ansaugrohrdruck PM über einen vorbestimmten Wert hinaus angestiegen ist, wenn die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist, der Leerlaufkontakt EIN ist, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer kürzer als D ist und die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist. In einem solchen Fall wird daher selbst bei einem Zeitablauf von A Sekunden nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine die Kraftstoffeinspritzverstellung, die im Schritt 104 eingestellt ist, von der Ansaugasynchron-Betriebsart auf die Ansaugsynchron-Betriebsart umgeschaltet, um dadurch den Verbrennungszustand wiederherzustellen.
Auch in der dritten Ausführungsform wird angenommen, daß im Schritt 302 PM ≤ L ist, nachdem die Kraftstoffeinspritzverstellung im Schritt 112 auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt ist. Bis die Zählvorrichtung G einen Wert an nimmt, der nicht kleiner als H ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 112, während die Kraftstoffeinspritzverstellung in der Ansaugsynchron-Betriebsart erhalten wird. Nur nachdem G H erreicht oder darüber hinausgeht, geht die Steuerung weiter zum Schritt 113, um die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugasynchron-Betriebsart umzuschalten. Diese Ausführungsform ist ebenfalls ähnlich der ersten Ausführungsform dahingehend, daß die Steuerung in dem Fall zum Schritt 113 geht, wenn die Schaltstellung des Getriebes im Schritt 105 anders als N ist, in dem Fall, wenn im Schritt 301 der Leerlaufkontakt AUS ist, in dem Fall, wenn die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer im Schritt 107 nicht kürzer als D ist, oder in dem Fall, wenn im Schritt 108 THW nicht niedriger als E ist. Im Schritt 113 wird die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugasynchron-Betriebsart eingestellt, um dadurch diese Routine zu beenden.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Schritte der Brennkraftmaschinen-Anlaßsteuerung durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte der vierten Ausführungsform unterscheiden sich von den Steuerschritten gemäß der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß die Endbestimmung dahingehend, ob die Verbrennung instabil ist oder nicht und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist oder nicht, auf der Grundlage der Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter einen vorbestimmten Wert F, aber beruhend auf der Tatsache, daß die Änderungsmenge des Ansaugrohrdrucks PM positiv ist und über einen vorbestimmten Wert ansteigt. Daher sind die gleichen Steuerschritte in der vierten Ausführungsform wie in der ersten bis dritten Ausführungsform jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nachstehend nur kurz beschrieben.
Die Schritte 101 bis 105, Schritt 107, Schritt 108 und Schritte 110 bis 113 in der vierten Ausführungsform sind mit den entsprechenden Schritten in der ersten Ausführungsform übereinstimmend. Gemäß der vierten Ausführungsform wird daher in den Schritten 101 bis 105 die Kraftstoffeinspritzverstellung für A Sekunden nach einem Brennkraftmaschinen-Kaltstart auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt, nach welchen bestimmt wird, ob die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist oder nicht. Am Ende des Schritts 105 geht die Steuerung weiter zum Schritt 301, um dadurch zu bestimmen, ob der Leerlaufkontakt EIN ist oder nicht, wie in der dritten Ausführungsform. In dem Fall, wenn der Leerlaufkontakt EIN ist, wird bestimmt, daß die Belastung klein ist und die Verbrennung zur Instabilität neigt, so daß die Steuerung zum Schritt 107 weitergeht.
Die Bestimmung im Schritt 107, ob die Zeitdauer, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichen ist, kürzer als D ist oder nicht, und die nächste Bestimmung im Schritt 108, ob die Kühlwassertemperatur niedriger als E [°C] ist oder nicht, sind die gleichen wie die entsprechenden Bestimmungen in der ersten Ausführungsform. Nur in dem Fall, wenn die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer kürzer als D ist und THW niedriger als E [°C] ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 401.
Im Schritt 401 wird bestimmt, ob die Änderungsmenge Δpm des Ansaugrohrdrucks PM (Differenz zwischen dem vorhergehenden Ansaugrohrdruck und dem gegenwärtigen Ansaugrohrdruck) der Brennkraftmaschine, der durch den Drucksensor 3 erfaßt ist, positiv oder negativ ist oder nicht, d. h., ob der Ansaugrohrdruck ansteigt oder sinkt. Nur in dem Fall, wenn Δpm kleiner als 0 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 402. Im Schritt 402 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Änderungsmenge Δpm des Ansaugrohrdrucks PM kleiner als ein vorbestimmter Wert J ist oder nicht, und in dem Fall, wenn |Δpm| > J ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 110, um den Zählwert der freilaufenden Zählvorrichtung G zurückzusetzen. Nachdem der Zählwert der Zählvorrichtung G zurückgesetzt ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 112, in welchem die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die ansaug synchrone eingestellt wird, wodurch diese Routine beendet wird.
In der vierten Ausführungsform wird bestimmt, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, auf der Grundlage der Tatsache, daß die Änderungsmenge Δpm des Ansaugrohrdrucks PM positiv ist und dessen Absolutwert über einen vorbestimmten Wert J hinaus angestiegen ist, wenn die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist, der Leerlaufkontakt EIN ist, die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer kürzer als D ist und die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist. In einem solchen Fall wird daher selbst bei einem Zeitablauf von A Sekunden nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine die Kraftstoffeinspritzverstellung, die im Schritt 104 eingestellt ist, von der Ansaugasynchron-Betriebsart zu der Ansaugsynchron-Betriebsart umgeschaltet, um dadurch den Verbrennungszustand wiederherzustellen.
Auch in der vierten Ausführungsform wird angenommen, daß im Schritt 401 |Δpm| ≤ J ist, nachdem die Kraftstoffeinspritzverstellung im Schritt 112 auf die Ansaugsynchron-Betriebsart eingestellt ist. Bis die Zählvorrichtung G einen Wert annimmt, der nicht kleiner als H ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 112, um die Kraftstoffeinspritzverstellung in der Ansaugsynchron-Betriebsart zu erhalten. Nur nachdem G einen Wert annimmt, der nicht kleiner als H ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 113, in welchem die Kraftstoffeinspritzverstellung auf die Ansaugasynchron-Betriebsart eingestellt wird, um dadurch diese Routine zu beenden, in dem Fall, wenn die Schaltstellung des Getriebes im Schritt 105 anders als N ist, in dem Fall, wenn im Schritt 301 der Leerlaufkontakt AUS ist, in dem Fall, wenn die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer im Schritt 107 nicht kürzer als D ist oder in dem Fall, wenn im Schritt 108 THW nicht niedriger als E [°C] ist.
In der Steueroperation gemäß der vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsform wird die ansaugsynchrone Einspritzung für eine sehr kurze Zeitdauer ausgeführt, unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinen-Kaltstart, dem die ansaugasynchrone Einspritzung folgt. In dem Fall, wenn bestimmt ist, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität während dieser ansaugasynchronen Einspritzung verschlechtert ist, wird die Ansaugsynchron-Betriebsart zeitweilig wiederhergestellt, um eine stabile Verbrennung der Brennkraftmaschine und einen stabilen Leerlaufzustand zu erhalten. In der Steueroperation gemäß dieser Ausführungsform wird im Gegensatz dazu die Zündverstellung für eine sehr kurze Zeitdauer unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinen-Kaltstart voreilend eingestellt, und bald danach wird sie zu der Grundzündverstellung umgeschaltet. In dem Fall, wenn bestimmt ist, daß die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität während der Grundzündverstellung verschlechtert ist, wird die Zündverstellung zeitweilig voreilend ausgebildet. Die Steueroperation gemäß dieser fünften Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 erläutert.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte des Anlassens der Brennkraftmaschine durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte der fünften Ausführungsform unterscheiden sich von denen der ersten Ausführungsform nur dadurch, daß die Zündverstellung von der Grundzündverstellung zu der Frühzündverstellung umgeschaltet wird, anstelle der Umschaltung zu der ansaugsynchronen Einspritzung in dem Fall, wenn die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität während der ansaugsynchronen Einspritzung unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinen-Kaltstart und während der nachfolgenden ansaugasynchronen Einspritzung verschlechtert ist. Daher werden in der fünften Ausführungsform die gleichen Steuerschritte wie die entsprechenden in der ersten Ausführungsform mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nur kurz beschrieben.
Gemäß der fünften Ausführungsform wird in den Schritten 101 und 102 bestimmt, ob die Brennkraftmaschine kalt gestartet wird. In dem Fall, wenn die Brennkraftmaschine kalt gestartet wird, geht die Steuerung weiter zum Schritt 501. Andererseits geht die Steuerung weiter zum Schritt 502. Im Schritt 501 wird die Zündverstellung voreilend eingestellt, um die Routine zu beenden, während im Schritt 502 die Zündverstellung bei der Grundzündverstellung erhalten wird, und die Steuerung geht weiter zum Schritt 105.
Nachstehend wird die Zündverstellung der Brennkraftmaschine erläutert. Die Endzündverstellung AOP der Brennkraftmaschine wird auf der Grundlage der Grundzündverstellung AOPBSE (NE, Belastung) bestimmt, die aus der Brennkraftmaschinendrehzahl und der Belastung bestimmt ist und auf der Korrekturmenge AOPBSE der Grundzündverstellung AOPBSE (NE, Belastung) gemäß der folgenden Gleichung beruht. AOP ← AOPBSE (NE, Belastung) + ABSEADD.
Im Schritt 501 erreicht ABSEADD einen vorbestimmten Wert n (> 0), und daher ist die Endzündverstellung AOP voreilend, während im Schritt 502 ABSEADD 0 ist, und daher wird die Endzündverstellung AOP bei der Grundzündverstellung AOPBSE (NE, Belastung) erhalten.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Zündverstellung für A Sekunden voreilend ausgebildet, welche dem Kaltstart der Brennkraftmaschine folgt, und nach Ablauf von A Sekunden, dem Kaltstart der Brennkraftmaschine folgend, wird im Schritt 105 wie in der ersten Ausführungsform bestimmt, ob die Schaltstellung des Getriebes Neutral N ist oder nicht, gefolgt vom Schritt 106, in welchem bestimmt wird, ob die Ansaugmenge kleiner als C ist oder nicht, gefolgt vom Schritt 107, in welchem bestimmt wird, ob die nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichene Zeitdauer kürzer als D ist, gefolgt vom Schritt 108, in welchem bestimmt ist, ob die Kühlwassertemperatur THW niedriger als E [°C] ist oder nicht, gefolgt vom Schritt 109, in welchem bestimmt wird, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl NE kleiner als ein vorbestimmter Wert F ist. In dem Fall, wenn die Antworten in den Schritten 105 bis 109 alle bejahend sind, wird der Zählwert der freilaufenden Zählvorrichtung G im Schritt 110 zurückgesetzt, und die Steuerung geht weiter zum Schritt 503, in welchem die Zündverstellung voreilend ausgebildet wird, um dadurch die Routine zu beenden.
Auch in der fünften Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß NE einen Wert annimmt, der im Schritt 109 nicht kleiner als F ist, nachdem die Zündverstellung im Schritt voreilend ist. Auch in einem solchen Fall, bis der Wert der Zählvorrichtung G einen Wert annimmt, der nicht kleiner als H ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 503, um die Zündverstellung voreilend zu erhalten, während die Zündverstellung nur auf die Grundzündverstellung eingestellt wird, nachdem die Zählvorrichtung G einen Wert von nicht weniger als H annimmt. In dem Fall, wenn die Antwort in einem der Schritte 105 bis 108 negativ ist, geht die Steuerung andererseits weiter zum Schritt 504, in welchem die Zündverstellung auf die Grundzündverstellung eingestellt wird, um dadurch die Routine zu beenden.
Obgleich in dem Ablaufdiagramm nicht gezeigt, wenn die Zündverstellung in der fünften Ausführungsform verändert wird, wird ein bekannter Gewichtsmittelprozeß der Zündverstellung in zweckentsprechender Weise ausgeführt, um eine Verbrennungsschwankung zu verhindern.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Schritte für die Brennkraftmaschinen-Anlaßsteuerung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte der sechsten Ausführungsform sind im wesentlichen gleich denen der fünften Ausführungsform. Der einzige Unterschied liegt darin, daß in dem Fall, wenn die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität während der Grundzündverstellung nach dem Ablauf von A Sekunden des Brennkraftmaschinen- Kaltstarts verschlechtert ist, die Kraftstoffeinspritzmenge im Schritt 601 vergrößert wird, anstelle der voreilenden Ausbildung der Zündverstellung gegenüber der Grundzündverstellung. In dem Fall, wenn die Verbrennung stabil ist und die Leerlaufstabilität während der Grundzündverstellung nach dem Ablauf von A Sekunden des Brennkraftmaschinen-Kaltstarts zufriedenstellend ist, wird die Kraftstoffeinspritzmenge bei der Grundkraftstoffeinspritzmenge erhalten. Die Steuerschritte 101 bis 111 in der fünften Ausführungsform sind mit den entsprechenden Schritten in der sechsten Ausführungsform exakt übereinstimmend. Daher sind die gleichen Steuerschritte jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht beschrieben.
Die Kraftstoffeinspritzmenge TAUP wird aus der folgenden Gleichung bestimmt. TAUP = (1 + FASE) × TAU FASE = FASEBASE (t) + FASEADD.
Im Schritt 601 nimmt FASEADD einen vorbestimmten Wert m (> 0) an. Daher steigt FASE über FASEBASE (t), so daß die Kraftstoffeinspritzmenge höher eingestellt wird, gefolgt vom Schritt 602, in welchem FASEADD 0 ist, und daher ist FASE gleich FASEBASE (t). Somit wird die Kraftstoffeinspritzmenge TAUP nicht höher eingestellt, sondern bei der Grundkraftstoffeinspritzmenge erhalten.
Auch in der sechsten Ausführungsform geht selbst in dem Fall, wenn im Schritt 109 NE einen Wert erreicht, der nicht kleiner als F ist, nachdem die Kraftstoffeinspritzmenge im Schritt 601 höher eingestellt ist, die Steuerung weiter zum Schritt 601, während die Kraftstoffeinspritzmenge höher eingestellt erhalten wird, bis der Zählwert der Zählvorrichtung G mindestens H erreicht. Nur nachdem G einen Wert annimmt, der nicht kleiner als H ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 602, um die Kraftstoffeinspritzmenge auf die Grundkraftstoffeinspritzmenge einzustellen. In dem Fall, wenn die Antwort in einem der Schritte 105 bis 108 im Gegensatz dazu negativ ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 601, in welchem die Routine beendet wird, während die Kraftstoffeinspritzmenge bei der Grundkraftstoffeinspritzmenge erhalten wird.
Obgleich in diesem Ablaufdiagramm nicht gezeigt, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge in der sechsten Ausführungsform verändert ist, wird ein bekannter Gewichtsmittelprozeß der Kraftstoffeinspritzmenge in zweckentsprechender Weise eingestellt, eine Verbrennungsschwankung zu verhindern.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Schritte der Brennkraftmaschinen-Anlaßsteuerung gemäß einer siebenten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte gemäß der siebenten Ausführungsform sind im wesentlichen die gleichen wie die der ersten Ausführungsform, und der einzige Unterschied besteht darin, daß die Endbestimmung dahingehend, ob die Verbrennung instabil ist und die Leerlaufstabilität verschlechtert ist, während die ansaugasynchrone Einspritzung nach dem Ablauf von A Sekunden des Brennkraftmaschinen-Kaltstarts nicht auf der Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl NE unter den vorbestimmten Wert F beruht, sondern auf der Bestimmung im Schritt 701 beruht, dahingehend, ob Schwerkraftstoff oder Leichtkraftstoff verwendet wird. Folglich sind gemäß der siebenten Ausführungsform die Steuerschritte zu den entsprechenden Schritten in der ersten Ausführungsform exakt übereinstimmend, mit der Ausnahme, daß der Schritt 109 in der ersten Ausführungsform durch Schritt 701 in der siebenten Ausführungsform ersetzt ist. Daher sind die gleichen Steuerschritte in der siebenten Ausführungsform wie die entsprechenden Schritte in der ersten Ausführungsform jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nachstehend nicht beschrieben.
Die Bestimmung im Schritt 701 in der siebenten Ausführungsform, ob der Kraftstoff Schwerkraftstoff oder Leichtkraftstoff ist, erfolgt durch mindestens einen der Prozesse zur Bestimmung der Kraftstoffart, wie in 14A, 14B gezeigt. Speziell wird in einem Bestimmungsprozeß im Schritt 702 bestimmt, ob die Brennkraftmaschinendrehzahl NE niedriger als ein vorbestimmter Wert F ist oder nicht, und in dem Fall, wenn NE < F ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 703. Im Schritt 703 wird bestimmt, ob die Änderungsrate ΔNE der Brennkraftmaschinendrehzahl NE negativ ist oder nicht, d. h., ob die Brennkraftmaschinendrehzahl abnimmt oder nicht, und nur in dem Fall, wenn ΔNE < 0 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 704. Im Schritt 704 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Änderungsrate ΔNE der Brennkraftmaschinendrehzahl NE größer als ein vorbestimmter Wert I ist, und in dem Fall, wenn |ΔNE| > 1 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 705, in welchem bestimmt ist, daß der Kraftstoff der Schwerkraftstoff ist. In dem Fall, wenn im Schritt 702 bestimmt ist, daß NE ≥ F ist, oder in dem Fall, wenn im Schritt 704 bestimmt ist, daß |ΔNE| ≤ I ist, geht andererseits die Steuerung weiter zum Schritt 706, in welchem bestimmt ist, daß der Kraftstoff ein Leichtkraftstoff ist.
In dem anderen Bestimmungsprozeß wird im Schritt 707 bestimmt, ob der Ansaugrohrdruck PM der Brennkraftmaschine, der durch den Drucksensor 3 erfaßt ist, höher als ein vorbestimmter Wert L (400 mm Hg in dieser Ausführungsform) ist, und in dem Fall, wenn dieser größer als der vorbestimmte Wert L ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 708. Im Schritt 708 wird bestimmt, ob die Änderungsmenge Δpm des Ansaugrohrdrucks PM (Differenz zwischen dem vorhergehenden Ansaugrohrdruck und dem gegenwärtigen Ansaugrohrdruck) der Brennkraftmaschine, der durch den Drucksensor 3 erfaßt wird, positiv oder negativ ist oder nicht, d. h., ob der Ansaugrohrdruck ansteigt oder abfällt. Nur in dem Fall, wenn Δpm > 0 ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 709. Im Schritt 709 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Änderungsmenge Δpm des Ansaugrohrdrucks PM größer als ein vorbestimmter Wert J ist oder nicht, und in dem Fall, wenn |Δpm| > J ist, geht die Steuerung weiter zum Schritt 710, in welchem bestimmt ist, daß der Kraftstoff ein Schwerkraftstoff ist. In dem Fall, wenn bestimmt ist, daß im Schritt 707 PM ≤ L ist, in dem Fall, wenn im Schritt 708 bestimmt ist, daß Δpm ≤ 0 ist, oder in dem Fall, wenn im Schritt 709 bestimmt ist, daß |Δpm| ≤ J ist, geht die Steuerung andererseits zu dem Schritt 711, in welchem bestimmt ist, daß der Kraftstoff der Leichtkraftstoff ist.
Auch in der Brennkraftmaschinenanlaßsteueroperation gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten bis siebenten Ausführungsform der Erfindung, wie in der unter Bezugnahme auf 4A beschriebenen ersten Ausführungsform, kann die Leerlaufstabilität nach einem Brennkraftmaschinenkaltstart unabhängig von der Kraftstoffart gewährleistet werden.
15 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Steuerschritte des Anlassens der Brennkraftmaschine durch die Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung. Die Steuerschritte der achten Ausführungsform unterscheiden sich von denen der siebenten Ausführungsform nur in den Schritten 103, 104, 112 und 113, welche durch die Schritte 501, 502, 601 und 602 ersetzt sind. Die Schritte 501, 502, 601 und 602 sind in der sechsten Ausführungsform erläutert. Daher sind die gleichen Steuerschritte in der achten Ausführungsform, wie die entsprechenden in der sechsten und siebenten Ausführungsform, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und deren Erläuterung ist ausgelassen.
Es ist eine Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung offenbart, in welcher die Instabilität der Verbrennung ausgeglichen wird, ungeachtet der Kraftstoffart, die der Brennkraftmaschine zugeführt wird, so daß der Leerlaufzustand unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine stabilisiert wird, um die Kraftstoffverbrauchsrate zu verbessern, die Verschlechterung der Emission zu verhindern und dadurch die Haltbarkeit der Katalysatoren zu verbessern. Eine Zählvorrichtung zählt die seit einem Anlassen der Brennkraftmaschi ne verstrichene Zeitdauer. Ein Sensor erfaßt die Drehzahl der Brennkraftmaschine. Eine Steuerschaltung steuert den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine. Die ansaugsynchrone Einspritzung wird während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinenkaltstart ausgeführt. Die ansaugasynchrone Einspritzung wird nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer ausgeführt. Während der ansaugasynchronen Einspritzung wird die Brennkraftmaschinendrehzahl überwacht, um zu bestimmen, ob diese unter eine Brennkraftmaschinen-Bezugsdrehzahl verringert ist, bis zum Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer. In dem Fall, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl unter die Brennkraftmaschinen-Bezugsdrehzahl sinkt, wird die ansaugsynchrone Einspritzung zeitweilig ausgeführt, und die Brennkraftmaschinendrehzahl wird erhöht, um den Leerlaufzustand zu stabilisieren. Die Steuervorrichtung kann die Leerlaufkenndaten für den Brennkraftmaschinenkaltstart für jede zugeführte Kraftstoffart speichern, so daß die zeitweilige ansaugsynchrone Einspritzung nur für den Schwerkraftstoff ausführbar ist.

Claims

Steuervorrichtung (10) für eine Brennkraftmaschine (1) mit innerer Verbrennung, die ausgelegt ist, unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinenkaltstart eine Leerlaufstabilität zu gewährleisten, welche aufweist: – eine Vorrichtung zum Messen der nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichenen Zeitdauer, – eine Vorrichtung zum Erfassen der Leerlaufstabilität nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine und – eine Vorrichtung zum Steuern des Zeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung in die Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß: die Kraftstoffeinspritzverstellung-Steuervorrichtung aufweist: – eine erste Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung (Schritt 103) zum Ausführen der ansaugsynchronen Einspritzung nur während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (A) unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine, – eine Ansaugasynchron-Einspritzvorrichtung (Schritt 104) zum Ausführen der ansaugasynchronen Einspritzung nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer und – eine zweite Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung (Schritt 112) zum zeitweiligen Ausführen der ansaugsynchronen Einspritzung in dem Fall, wenn die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine vor dem Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer (D) nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer verschlechtert ist.
Steuervorrichtung (10) für eine Brennkraftmaschine (1) mit innerer Verbrennung, die ausgelegt ist, unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinenkaltstart eine Leerlaufstabilität zu gewährleisten, welche aufweist: – eine Vorrichtung zum Messen der nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichenen Zeitdauer, – eine Vorrichtung zum Erfassen der Leerlaufstabilität nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine und – eine Vorrichtung zum Steuern der Zündverstellung der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß: die Zündverstellung-Steuervorrichtung aufweist: – eine erste Frühzündverstellvorrichtung (Schritt 501) zum Frühzündverstellen während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (A) unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine, – eine erste Zündverstellung-Wiederherstellungsvorrichtung (Schritt 502) zum Umschalten der Zündverstellung auf eine Grundzündverstellung nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer und – eine zweite Frühzündverstellvorrichtung (Schritt 503) zum zeitweiligen Frühzündverstellen gegenüber der Grundzündverstellung in dem Fall, wenn die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine vor dem Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer (D) nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer verschlechtert ist.
Steuervorrichtung (10) für eine Brennkraftmaschine (1) mit innerer Verbrennung, die ausgelegt ist, unmittelbar nach einem Brennkraftmaschinenkaltstart eine Leerlaufstabilität zu gewährleisten, welche aufweist: – eine Vorrichtung zum Messen der nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine verstrichenen Zeitdauer, – eine Vorrichtung zum Erfassen der Leerlaufstabilität nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine, – eine Vorrichtung zum Steuern der Zündverstellung der Brennkraftmaschine und – eine Vorrichtung zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge, dadurch gekennzeichnet, daß: die Zündverstellung-Steuervorrichtung aufweist: – eine Vorrichtung zur Frühzündverstellung während einer ersten vorbestimmten Zeitdauer unmittelbar nach einem Anlassen der Brennkraftmaschine und – eine Vorrichtung zum Umschalten der Zündverstellung auf eine Grundzündverstellung nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer, und wobei die Kraftstoffeinspritzmengen-Steuervorrichtung eine Kraftstoffmengen-Vergrößerungsvorrichtung aufweist, um die Kraftstoffeinspritzmenge in dem Fall zeitweilig höher einzustellen, wenn die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine vor dem Ablauf einer zweiten vorbestimmten Zeitdauer nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer verschlechtert ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen der Brennkraftmaschinendrehzahl aufweist, wobei die Leerlaufstabilität-Erfassungsvorrichtung bestimmt, daß die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine in dem Fall verschlechtert ist, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl unter eine Brennkraftmaschinen-Bezugsdrehzahl verringert ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen der Brennkraftmaschinendrehzahl aufweist, wobei die Leerlaufstabilität-Erfassungsvorrichtung bestimmt, daß die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine in dem Fall verschlechtert ist, wenn die Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen des Ansaugrohrdrucks der Brennkraftmaschine aufweist, wobei die Leerlaufstabilität-Erfassungsvorrichtung bestimmt, daß die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine in dem Fall verschlechtert ist, wenn der Ansaugrohrdruck nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen des Ansaugrohrdrucks der Brennkraftmaschine aufweist, wobei die Leerlaufstabilität-Erfassungsvorrichtung bestimmt, daß die Leerlaufstabilität in dem Fall verschlechtert ist, wenn die Erhöhung des Ansaugrohrdrucks nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Vorrichtung zum Erfassen der Leerlaufstabilität nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine eine Vorrichtung zum Speichern der Leerlaufkenndaten nach einem Brennkraftmaschinenkaltstart für der Brennkraftmaschine zugeführten Leichtkraftstoff und Schwerkraftstoff aufweist, wobei die Leerlaufstabilität der Brennkraftmaschine in dem Fall verschlechtert ist, wenn die Leerlaufkenndaten der Brennkraftmaschine die Verwendung von Schwerkraftstoff anzeigen.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Leerlaufkenndaten, welche die Verwendung von Schwerkraftstoff anzeigen, derart sind, daß die Brennkraftmaschinendrehzahl unter eine Brennkraftmaschinen-Bezugsdrehzahl verringert ist und die Verringerung der Brennkraftmaschinendrehzahl mindestens auf einen vorbestimmten Wert steigt oder der Ansaugrohrdruck mindestens auf einen vorbestimmten Wert steigt und die Erhöhung des Ansaugrohrdrucks vor dem Ablauf der zweiten vorbestimmten Zeitdauer nach dem Ablauf der ersten vorbestimmten Zeitdauer einen vorbestimmten Wert annimmt.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen der Temperatur der Brennkraftmaschine aufweist, wobei die Brennkraftmaschinentemperatur-Erfassungsvorrichtung die Ansaugasynchron-Einspritzvorrichtung aktiviert, wenn die Brennkraftmaschinentemperatur selbst innerhalb der ersten vorbestimmten Zeitdauer, unmittelbar nach einem An lassen der Brennkraftmaschine, nicht niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 10, wenn Bezugnahme auf Anspruch 1 vorliegt, wobei die zweite Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung zu der Ansaugasynchron-Einspritzvorrichtung umgeschaltet wird, wenn die Betriebszeitdauer der zweiten Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung eine dritte vorbestimmte Zeitdauer übersteigt.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die zweite Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung zu der Ansaugasynchron-Einspritzvorrichtung umgeschaltet wird, wenn in der Brennkraftmaschine ein stabiler Leerlaufzustand wiederhergestellt wird, selbst in dem Fall, wenn die Betriebszeitdauer der zweiten Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung innerhalb der dritten vorbestimmten Zeitdauer ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 4 bis 12, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen der Neutralstellung des Getriebes aufweist, wobei die zweite Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung nur betriebswirksam ist, wenn das Getriebe in der Neutralstellung ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 4 bis 13, die ferner eine Vorrichtung zum Erfassen der Ansaugluftmenge aufweist, wobei die zweite Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung nur betriebswirksam ist, wenn die Ansaugluftmenge kleiner als ein Bezugswert ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 4 bis 14, wobei die zweite Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung zu der Ansaugasynchron-Einspritzvorrichtung in dem Fall umgeschaltet wird, wenn die Brennkraftmaschinentemperatur, die durch die Brennkraftmaschinentemperatur-Erfassungsvorrichtung erfaßt ist, eine andere vorbestimmte Temperatur übersteigt, die höher als die erste vorbestimmte Temperatur ist, selbst bevor die Betriebszeitdauer der zweiten Ansaugsynchron-Einspritzvorrichtung die dritte vorbestimmte Zeitdauer übersteigt.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wenn Bezugnahme auf Anspruch 1 vorliegt, wobei die Brennkraftmaschinen-Bezugsdrehzahl nach Berücksichtigung der Fahrzeugvibration eingestellt wird.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wenn Bezugnahme auf Anspruch 1 vorliegt, wobei die erste vorbestimmte Zeitdauer so lang ist, wie für die Erhöhung der Brennkraftmaschinendrehzahl mindestens auf die Brennkraftmaschinen-Bezugsdrehzahl zu dem Zeitpunkt eines Anlassens der Brennkraftmaschine erforderlich ist.
Brennkraftmaschinen-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei die erste vorbestimmte Zeitdauer nicht kürzer als eine Sekunde ist.