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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine elektronische Motorsteuervorrichtung für einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor
mit Zündfunkenzündung entsprechend
des Oberbegriffes des unabhängigen
Anspruchs 1 und einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung, sowie
ein elektronisches Motorsteuerverfahren für einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor
mit Zündfunkenzündung. Solch
eine elektronische Motorsteuervorrichtung für einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor
mit Zündfunkenzündung und
einen jeweiligen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung und
ein
elektronisches Motorsteuerverfahren für einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor
mit Zündfunkenzündung kann
aus dem Dokument zum Stand der Technik WO 96/36802 entnommen werden.
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Es ist eine herkömmliche Praxis, ein gewünschtes
Drehmoment, z. B. während
des Schaltvorganges eines automatischen Getriebes, das eine Rückkoppelungssteuerung
für eine
Einlassluft-Strömungsrate
verwendet, zu realisieren, so dass das tatsächliche Motorausgangsdrehmoment
auf ein gewünschtes
Drehmoment umgewandelt wird. Gleichzeitig wird eine Zündfunkenzeitpunkt-Steuerung
auf der Grundlage der Abweichung zwischen dem tatsächlichen
Motordrehmoment und dem gewünschten Drehmomentwert
ausgeführt.
Im Allgemeinen ist die Reaktion einer elektronischen Zündfunkenzeitpunkt-Steuerung
schneller als jenes der elektronischen Einlassluft-Strömungsratensteuerung.
Solch eine elektronische Motorsteuervorrichtung ist in der Japanese
Patent Provisional Publication Nr. 5-163996 gezeigt worden. Kürzlich sind
andererseits verschiedene In-Zylinder-Direkteinspritzungsmotoren
mit Zündfunkenzündung vorgeschlagen
und entwickelt worden, in denen der Kraftstoff in den Motorzylinder
direkt eingespritzt wird. Im Allgemeinen ist an solchen Direkteinspritzungsmotoren
mit Zündfunkenzündung ein
Verbrennungsmodus zwischen einem homogenen Verbrennungsmodus und
einem geschichteten Verbrennungsmodus in Abhängigkeit von den Motor-/Fahrzeug-Betriebsbedingungen,
z. B. der Motordrehzahl und der Belastung schaltbar. Noch genauer,
der Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung verwendet zumindest zwei
Modi, nämlich
einen frühen
Verbrennungsmodus (d. h., einen homogenen Verbrennungsmodus), wo
die frühe
Kraftstoffeinspritzung in den Einlasshub ein homogenes Luft- Kraftstoffgemisch,
angemessen in der Brennkammer verteilt, erzeugt, und einen späten Verbrennungsmodus
(oder einen geschichteten Verbrennungsmodus), wo eine späte Kraftstoffeinspritzung
das Ereignis bis zum Ende des Verdichtungshubes verzögert, um
ein geschichtetes Luft-Kraftstoffgemisch zu erzeugen und um die
Gemischschicht in die Nähe
der Zündkerze
zu befördern.
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In solchen Direkteinspritzungsmotoren
mit Zündfunkenzündung müssen die
Zündfunken
in der Annahme, dass eine Drehmoment-Korrektur mittels der Zündzeitpunktsteuerung
während
des geschichteten Verbrennungsmodus ausgeführt wird, zu einem Zeitpunkt
erzeugt werden, wenn das Luft-Kraftstoffgemisch einen sehr nahen
Bereich zu der Zündkerze erreicht.
Jedoch ist der Bereich, über
den der Zündzeitpunkt
eingestellt werden kann, ist zu eng, um einer Drehmoment-Korrektur
während
der geschichteten Verbrennung zu genügen. Unter solch einer Bedingung
kann ein Versuch, den Zündzeitpunkt
in einem übermäßigen Maß zu korrigieren,
zu einer bemerkenswert verminderten Verbrennungsleistung führen, oder
evtl. eine unerwünschte
Fehlzündung verursachen.
Im Gegenteil dazu kann eine Drehmoment-Korrektur ausreichend durch
eine Zündzeitpunktsteuerung
während
des homogenen Verbrennungsmodus, wo das Gemisch in der Brennkammer ausreichend
verteilt ist, ausgeführt
werden. Auch die Menge der Abgasemissionen wird durch die Zündzeitpunktsteuerung
kaum betroffen, da ein Luft-Kraftstoffverhältnis nicht durch die Zündzeitpunktkorrektur betroffen
wird. Somit hat die Zündzeitpunktsteuerung den
Vorteil, eine überlegene
Abgasemissionssteuerung beizubehalten. Folglich ist während des
homogenen Verbrennungsmodus die Zündzeitpunktsteuerung der Rückkopplungssteuerung
für die
Einlassluft-Strömungsrate
vom Gesichtspunkt einer sogenannten hohen Reaktion der Motor-Drehmomentsteuerung überlegen.
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Die U.S. Paten-Anmeldung, Serien-Nr. 09/104,
359, angemeldet am 25. Juni 1998 lehrt den Gebrauch der Zündzeitpunktsteuerung
während
des homogenen Verbrennungsmodus, und den Gebrauch des Äquivalenzen
Verhältnisses
während
des geschichteten Verbrennungsmodus für den Zweck, eine hohe Reaktion
der Motor-Drehmomentsteuerung
zu sichern. In solch einer Drehmomentsteuervorrichtung (oder solch
einer Motorsteuerung), gezeigt in der U.S. Paten-Anmeldung, Serien-Nr.
09/ 104, 359, wird angenommen, da die Anforderung für das Umschalten
von einem der unterschiedlichen Verbrennungsmodi zu dem anderen
Verbrennungsmodus während
der hoch-wirksamen Drehmomentsteuerung auftritt, ist es notwendig,
zwischen der Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage von Veränderungen
in dem äquivalenten
Verhältnis
und der Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage von Einstellungen
in der Zündzeitpunktumzuschalten.
Von dem Gesichtspunkt der begrenzten Kapazität des ROM (des Arbeitsspeichers)
ist es unmöglich,
eine Anzahl von Äquivalenz-Verhältnis-versus
Zündzeitpunkt-Umwandlungstabellen
für alle
entsprechenden Motor-/Fahrzeug Betriebsbedingungen zu präparieren.
Praktisch und im Allgemeinen ist die Anzahl der erforderlichen Äquivalenz-Verhältnis-versus
Zündzeitpunkt-Umwandlungstabellen
in hohem Maße
auf eine zulässige
Anzahl reduziert. Wenn solch eine Umwandlung zwischen dem Äquivalenz-Verhältnis-versus
Zündzeitpunkt
mittels arithmetischer Berechnungen erreicht wird, gibt es eine
Möglichkeit, dass
die Genauigkeit der Motor-Drehmomentsteuerung während des Umwandelns zwischen
dem Äquivalenz-Verhältnis-versus
Zündzeitpunkt
vermindert wird. 4 zeigt
ein Beispiel eines Drehmoment-Korrekturfaktors versus der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor-Umwandlungstabelle,
während 5 ein Beispiel eines Drehmoment-Korrekturfaktors
versus der Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag-Umwandlungstabelle
zeigt. Z. B. kann die Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
versus Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag-Umwandlungstabelle,
angezeigt durch die durchgehende Linie, die in der 12 gezeigt wird, arithmetisch aus den
zwei Umwandlungstabellen, die in den 4 und 5 gezeigt sind, abgeleitet
werden. Demzufolge kann die Anwendung von solch arithmetischer Berechnung
die Notwendigkeit der Plandaten der 12 beseitigen,
um in dem Rechnerspeicher (ROM) gespeichert zu werden. Es gibt jedoch
eine erhöhte
Tendenz für
die tatsächlichen
Merkmale (siehe die gestrichelte Linie, die in der 12 gezeigt wird) für die Umwandlung zwischen einem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor und
einem Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag,
sich von der vorher erwähnten
arithmetisch berechneten Umwandlungstabelle (siehe die durchgehende
Linie, die in der 12 gezeigt
wird) abzusetzen. Die Diskrepanz zwischen der tatsächlichen
Merkmalskurve und der arithmetisch berechneten Kurve kann die Diskontinuität zwischen
einem Drehmoment-Korrekturfaktor auf der Grundlage der Äquivalenz-Verhältnis-Korrektur
während
des geschichteten Verbrennung, und einem Drehmoment-Korrekturfaktor
auf der Grundlage der Zündzeitpunkt-Korrektur
nach dem Umschalten auf die homogene Verbrennung erzeugen. Mit anderen
Worten, es gibt eine Möglichkeit,
das eine wahrnehmbare Drehmomentänderung
(oder ein wahrnehmbarer Antriebsstoß) infolge des Ersetzens einer manipulierten,
variablen Notwendigkeit zur Rückkopplungssteuerung
für das
Motorausgangsdrehmoment von der Äquivalenz-Verhältnis zu
dem Zündzeitpunkt
auftritt. Um dies zu vermeiden lehrt die U.S. Patentanmeldung, Serien-Nr.
09/110, 413, angemeldet am 6. Juli 1998, die Verhinderung des Umschaltbetriebes
zwischen dem geschichteten Verbrennungsmodus und dem homogene Verbrennungsmodus,
die für
eine Richtung des Verbrennungsmodus-Umschalten (in Abhängigkeit
davon, ob der Verbrennungsmodus in die geschichtete Verbrennung, oder
in die homogene Verbrennung umgeschaltet wird), wenn die Anforderung
für das
Um schalten zwischen den Verbrennungsmodi unter einem Übergangszustand,
wo das System bei der hoch-wirksame Drehmoment-Steuermodus, berechnet
wird. Noch genauer, beim Vorhandensein der Anforderung zum Umschalten
in die homogene Verbrennung wird ein Zeitpunkt des Umschaltens in
die manipulierte Variable (d. h., der Zündzeitpunkt), die in der homogenen
Verbrennung verwendet wird, um eine vorbestimmte Verzögerungszeit
später
verzögert,
als ein Zeitpunkt des Umschaltens von dem geschichteten Verbrennungsmodus
zu dem homogenen Verbrennungsmodus, um dadurch die vorher erwähnte bemerkbare
Drehmomentänderung
(den Antriebszugstoß)
zu vermeiden. Umgekehrt ist beim Vorhandensein einer Anforderung
zum Umschalten in die geschichtete Verbrennung der Zeitpunkt des
Umschaltens in die manipulierte Variable (d. h., das Äquivalenz-Verhältnis),
verwendet in dem geschichteten Verbrennungsmodus so bestimmt, um
zu dem Zeitpunkt des Umschaltens von dem homogenen Verbrennungsmodus
in den geschichteten Verbrennungsmodus identisch zu sein, um dadurch
ein hochwirksames Umschalten in Bezug auf die manipulierte Variable
sicher zu stellen. In der vorerwähnten
Verbrennungsmodus-Steuerung oder der elektronischen Motorsteuerung
wird über
alle Zeiten, wenn die Anforderung zum Umschalten in den homogene
Verbrennungsmodus infolge einer Erhöhung im erforderlichen Drehmoment
vorhanden ist, der Zeitpunkt des Umschaltens der manipulierten Veränderbaren
von dem Zündzeitpunkt
zu dem Äquivalenz-Verhältnis um
eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert.
Dies vermindert etwas das gesamte Antwortverhalten für die Drehmomentsteuerung,
erreicht durch die ECU oder die ECM, um somit die Antriebsfähigkeit
zu reduzieren. Wenn andererseits die Anforderung für das Umschalten
in den geschichteten Verbrennungsmodus infolge einer Verminderung
in dem erforderlichen Drehmoment vorhanden ist, kann der homogene
Verbrennungsmodus während
des Abfallens des Motorausgangsdrehmomentes in Abhängigkeit
von dem Ziel-Verminderung des erforderlichen Drehmomentes kontinuierlich
ausgeführt
werden, weil in der ECU, um eine Drehmoment-Korrektur vorzunehmen,
nur eine manipulierte Variable (z. B. ein Zündzeitpunkt) in dem geschichteten
Verbrennungsmodus verwendet wird, während eine zusätzliche
manipulierte Variable (z. B. ein Äquivalenz-Verhältnis) sowie
die vorher genannte eine manipulierte Variable (der Zündzeitpunkt)
beide in dem homogenen Verbrennungsmodus verwendet werden. Wie bereits
oben diskutiert wird es bevorzugt, dass der Verbrennungsmodus für eine Weile
in dem homogenen Verbrennungsmodus in Anwesenheit der Anforderung
zum Umschalten in den geschichteten Verbrennungsmodus verbleibt, was
aus der Anforderung nach Verminderung des Motordrehmomentes entstanden
ist. Dies verhindert eine wahrnehmbare Drehmomentänderung,
die auftreten kann, wenn die manipulierte Variable für eine hoch-wirksame
Drehmomentsteuerung zu demselben Zeitpunkt wie das Umschalten zwischen
den Verbrennungsmodi verändert
wird.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung eine elektronische Motorsteuerungsvorrichtung für einen
Zylinder-Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung, wie oben angezeigt,
sowie einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor und ein elektronisches
Motorsteuerverfahren für
einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung zu schaffen, die einen
guten Übergang
zwischen zumindest zwei Verbrennungsmodi mit einer geringen Drehmomentänderung
schaffen.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird
dieses Ziel durch eine elektronische Motorsteuerungsvorrichtung
für einen
Zylinder-Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung gelöst, die die Merkmale des unabhängigen Anspruches
1 hat. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
sind in den abhängigen
Ansprüchen
niedergelegt. Überdies
wird diese Aufgabe auch durch einen Zylinder-Direkteinspritzungsmotor
gelöst,
der die Merkmale des Anspruches 8 hat. Weiter wird diese Aufgabe
auch durch ein elektronisches Motorsteuerverfahren für einen
Zylinder-Direkteinspritzungsmotor mit Zündfunkenzündung gelöst, das die Merkmale des unabhängigen Anspruches
9 hat. Die bevorzugten Ausführungsbeispiele
sind in den abhängenden
Ansprüchen
niedergelegt.
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Nachstehend wird die vorliegende
Erfindung veranschaulicht und mittels von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
erläutert.
Die Zeichnungen, in denen:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das das grundlegende Konzept oder den grundlegenden
Aufbau eines Ausführungsbeispieles
veranschaulicht,
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2 ein
System-Blockdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen
Motorsteuerungsvorrichtung veranschaulicht,
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3 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine erste Drehmoment-Korrektur plus einen
Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf darstellt, der durch die Steuervorrichtung
des in der 2 gezeigten
Ausführungsbeispieles
ausgeführt
wird,
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4 ein
Beispiel eines Drehmoment-Korrekturfaktors versus der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor-Umwandlungstabelle
ist, die in dem vorerwähnten
Drehmoment-Korrektur plus Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf der 3 verwendet wird,
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5 ein
Beispiel eines Drehmoment-Korrekturfaktors versus den Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag-Umwandlungstabelle
ist (repräsentiert
als ein vorverschobener oder zurückversetzter
Kurbelwinkel), der in dem Drehmoment-Korrektur-plus Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf
der 3 verwendet wird,
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6 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine zweite Drehmoment-Korrektur plus einen
Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf darstellt, die durch die Steuervorrichtung
des in der 2 gezeigten
Ausführungsbeispieles
ausgeführt
wird,
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7 ein
Ablaufdiagramm ist, das eine dritte Drehmoment-Korrektur plus Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf
darstellt, der durch die Steuervorrichtung des in der 2 gezeigten Ausführungsbeispieles
ausgeführt
wird,
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die 8A bis 8H Zeitpunktdiagramme sind, die
verschiedene Variable darstellen (ein durch den Fahrer angefordertes
Drehmoment, ein Klimaanlagen-(A/C)-Relaisantriebssignal, ein A/C-Belastungsdrehmoment,
einen Drehmoment-Korrekturbetrag, eine Zylinder-Einlassluftmenge,
einen Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag ΔAdv0, ein Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0, und ein Äquivalenz-Verhältnis Φ) in der
Drehmoment-Korrektursteuerung, ausführbar entsprechend zu jedem
des ersten, zweiten und dritten Ablaufs, jeweils gezeigt in den 3, 6 und 7 gezeigt
ist, wenn das Schalten vom geschichteten Verbrennungsmodus zu dem
homogenen Verbrennungsmodus stattfindet,
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die 9A bis 9H Zeitpunktdiagramme sind, die
verschiedene Variable in der Drehmoment-Korrektursteuerung darstellen,
ausgeführt,
wenn von dem homogenen Verbrennungsmodus in dem geschichteten Verbrennungsmodus
umgeschichtet wird,
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10 ein
Ablaufdiagramm ist, um eine arithmetische Berechnung eines Ziel-Drehmomentes Te (oder
ein gewünschtes
Drehmoment) vorzunehmen, das in jedem ersten, zweiten und dritten
Ablauf verwendet wird,
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11 ein
Ablaufdiagramm ist, um einen Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER arithmetisch
zu berechnen, das in jedem ersten, zweiten und dritten Ablauf verwendet
wird,
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12 einen Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
versus der Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag-Umwandlungstabelle
zeigt.
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Nunmehr wird in Bezug auf die Zeichnungen, insbesondere
auf die 2, beispielhaft
ein elektronisch verstärkte
Motorsteuervorrichtung entsprechend eines Ausführungsbeispieles in einen Motor der
DOHC-Art mit Zylinder-Direkteinspritzung mit Zündfunkenzündung, der mit einer elektronisch-gesteuerten
Drosselventil-Vorrichtung ausgerüstet
ist, gezeigt. Wie in der 2 gesehen,
geht die gesamte Luft, die in die Brennkammer von jedem Zylinder
des Motors 1 eintritt, durch einen Luftfilter 2,
strömt über einen
Einlassluftkanal 3 in die Richtung eines elektronisch-gesteuerten
Drosselventiles 4. Das elektronisch-gesteuerte Drosselventil 4 ist
in dem Einlassluftkanal 3 des Einlasssystems angeordnet,
um die Drosselöffnung
(d. h., die Strömungsrate
der Einlassluft, die jeweils in den Einlassventilanschluss eintritt), unabhängig vom
Niederdrücken
des Beschleunigerpedals, elektronisch zu steuern. Das Öffnen oder Schließen des
elektronischgesteuerten Drosselventiles 4 wird im Wesentlichen
mittels eines Schrittmotors (nicht beziffert) gesteuert, der auch
als ein „Schrittmotor" oder ein „Schritt-Servo-Motor" bezeichnet wird.
Der Schrittmotor des elektronisch-gesteuerten Drosselventiles 4 ist über eine
Signalleitung mit der Ausgangsschnittstelle oder einem Antriebsschaltkreis
einer elektronischen Steuereinheit 20 verbunden, so dass
die Winkelschritte oder im Wesentlichen gleichmäßigen Bewegungen des Schrittmotors
in Abhängigkeit
von einem Steuersignal oder von einem Antriebssignal von der Ausgangsschnittstelle
der ECU erhalten werden können.
Das elektronische Kraftstoff-Einspritzsystem des Motors 1 mit
Direkteinspitzung weist ein elektro-magnetisches Kraftstoff-Einspritzventil
(einfach eine elektro-magnetische Kraftstoffeinspritzung) 5 auf,
vorgesehen an jedem Zylinder, so dass der Kraftstoff (Benzin) direkt
in jede Brennkammer eingespritzt werden kann. Die Menge des von
der elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzung 5 in den
zugehörigen
Motorzylinder eingespritzten Kraftstoffes wird durch die Zeit der
Impulsdauer gesteuert (ein gesteuerter Arbeitstakt oder ein Arbeitsverhältnis) einer
modulierten Impulsdauer (einfach ein Einspritz-Impulssignal). Noch genauer,
die Ausgangsschnittstelle der elektronischen Steuereinheit 20 erzeugt
das Einspritz-Impulssignal während
des Einlasshubes und des Verdichtungshubes in Übereinstimmung mit der Drehzahl des
Motors. Die elektro-magnetische Magnetspule der Kraftstoffeinspritzung 5 wird
mit Energie versorgt oder von der Energie durch das modulierte Arbeitstakt-Impulsdauer-Spannungssignal
(PWM) (das Einspritzungs-Impulssignal) mit einem gesteuerten Arbeitstakt
getrennt. In dieser weise kann die Ventilöffnungszeit der Kraftstoffeinspritzung 5 auf
dem Weg des gesteuerten Arbeitstaktes gesteuert werden und auch
der Kraftstoff kann in einem gewünschten Druckniveau
mittels der Kraftstoffeinspritzung direkt in den zugehörigen Motorzylinder
eingespritzt werden. Der Motor 1 vom Direkteinspritzungstyp
verwendet zumindest zwei Verbrennungsmodi, einer ist ein früher Kraftstoff-Einspritzmodus
(oder ein homogener Verbrennungsmodus), wo die Kraftstoffeinspritzung
in dem Einlasshub früher
ein homogenes Luft-Kraftstoff-Gemisch erzeugt, und das andere ist ein
später
Kraftstoff-Einspritzmodus (oder ein geschichteter Verbrennungsmodus),
wo eine späte Kraftstoffeinspritzung
das Ereignis bis nahe zu dem Ende des Verdichtungshubes verzögert, um
ein geschichtetes Luft-Kraftstoff-Gemisch zu erzeugen. Während des
homogenen Verbrennungsmodus ermöglicht
die frühe
Einspritzung dem Kraftstoffnebel innerhalb der Brennkammer verteilt
zu werden und dann gleichmäßiger mit
Luft gemischt zu werden. Während
des geschichteten Verbrennungsmodus mischt sich das einkommende
Luftgemisch infolge der späten
Verbrennung in dem Verbrennungshub mit dem dichten Kraftstoffnebel,
um ein fettes Gemisch rund um die Zündkerze 6 herum zur
leichteren Zündung
zu erzeugen, während
der Rest des Luft-Kraftstoff-Gemisches nach der späten Einspritzung
sehr mager an den Kanten der Brennkammer ist. Das Zündsystem
des Motors 1 der Direkteinspritzungsart ist von einem Zündsignal
von der ECU 20 zum Zünden
des Luft-Kraftstoff-Gemisches abhängig, um die homogene Verbrennung
während
des Einlasshubes zu sichern, und um die geschichtete Verbrennung
während
des Verdichtungshubes zu sichern. Vereinfacht gesagt, die Verbrennungsmodi werden
in einen homogenen und einen geschichteten Verbrennungsmodus klassifiziert.
Falls ein gewünschtes
Luft-/Kraftstoff-Verhältnis
in die Betrachtung einbezogen wird, werden die homogenen Verbrennungsmodi
weiter in einen stöchiometrischen Verbrennungsmodus
und in einen homogenen, mageren Verbrennungsmodus klassifiziert.
Hierin beträgt
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis
des homogenen stöchiometrischen
Verbrennungsmodus 14.6 : 1 Luft-/Kraftstoff-Verhältnis (AFR). Das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis des
homogenen, mageren Verbrennungsmodus beträgt 20 : 1 bis 30 : 1 AFR (vorzugsweise
15 : 1 bis 22 : 1 AFR). Das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis des
geschichteten Verbrennungsmodus (exakt der magere, geschichtete
Verbrennungsmodus oder der ultra-magere geschichtete Verbrennungsmodus)
beträgt
25 : 1 bis 50 : 1 (vorzugsweise 40 : 1 AFR). Die verbrannten Gase
werden aus dem Motorzylinder in den Abgaskanal 7 ausgestoßen. Wie
in der 2 gezeigt ist
ein Katalysator 8 in dem Abgaskanal 7 installiert,
um der Verschmutzungen, die aus dem Motor kommen, in harmlose Gase
umzuwandeln.
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Die elektronische Steuereinheit 20 weist
einen Mikrorechner auf, der im Wesentlichen durch eine Zentralrecheneinheit
(CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff
(RAM), einen analog-digital-Wandler, einen Eingangs-/ Ausgangs-Schaltkreis
(oder eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelleneinheit) und dergleichen
aufgebaut ist. Wie in der 2 gesehen,
empfängt
die Eingangsschnittstelle der Steuereinheit 20 verschiedene
Signale von den Motor-/Fahrzeugsensoren, nämlich einem Kurbelwinkelsensor 21,
einem Nockenwellensensor 22, einem Luftströmungsmesser 23,
einem Beschleunigerpositionssensor (oder einem Beschleunigersensor) 24,
einem Drosselsensor 25, einem Kühlmittel-Temperatursensor 26,
einem Sauerstoffsensor (O2-Sensor) 27,
und einem Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 28. Der Kurbelwinkelsensor 21 oder
der Nockenwellensensor 22 sind vorgesehen, um die Umdrehungen
der Motorkurbelwelle (oder die Drehung der Nockenwelle) zu erfassen.
In der Annahme, dass die Anzahl der Motorzylinder „n" ist, erzeugt der
Kurbelwinkelsensor 21 ein Referenz-Impulssignal REF bei
einem vorbestimmten Kurbelwinkel für jeden Kurbelwinkel 720°/n, und erzeugt
gleichzeitig ein Einheitsimpulssignal POS (1°-Signal oder 2°-Signal)
für jeden
Einheitskurbelwinkel (1° oder
2°). Die
CPU der Steuereinheit 20 berechnet arithmetisch z. B. eine
Motordrehzahl Ne auf der Grundlage der Zeitdauer des Impulssignales REF
aus dem Kurbelwinkelsensor 21. Der Luftströmungsmesser 23 ist
in dem Einlassluftkanal 3 stromauf des elektronisch gesteuerten
Drosselventiles 4 vorgesehen, um ein Einlassluft-Strömungsgeschwindigkeitssignal
zu erzeugen, das eine tatsächliche Einlassluft-Strömungsgeschwindigkeit
(oder eine tatsächliche
Luftmenge) Qa anzeigt. Der Beschleunigerpositionssensor 24 ist
in der Nähe
des Beschleunigerpedals angeordnet, um eine Beschleunigeröffnung ACC
(d. h., einen Niederdrückbetrag
des Beschleunigerpedals) zu erfassen. Der Drosselsensor 25 ist
in der Nähe
des elektronisch gesteuerten Drosselventiles 4 angeordnet,
um eine Drosselsensorsignal zu erzeugen, das eine Drosselöffnung TVO
anzeigt, die im Wesentlichen als ein Verhältnis eines tatsächlichen
Drosselwinkels zu dem Drosselwinkel, erhalten bei einer weit-offenen
Drossel, gebildet wird. Der Drosselsensor 25 schließt einen
Leerlaufschalter (nicht beziffert) ein, der auf EIN geschaltet wird,
wenn die Drossel 4 vollständig geschlossen ist. Der Kühlmittel-Temperatursensor 26 ist
an dem Motor 1 (z. B. an dem Motorblock) angeordnet, um
die tatsächliche Betriebstemperatur
(die Kühlmittel-Temperatur)
des Motors 1 zu erfassen. Der Fahrzeug-Geschwindigkeitssensor 28 erzeugt
ein Fahrzeug-Geschwindigkeitssensorsignal, das eine Fahrzeug-Geschwindigkeit
VSP anzeigt. Der Abgas-Sauerstoffsensor 27 ist in
dem Abgaskanal 7 angeordnet, um den Prozentsatz von Sauerstoff
zu überwachen,
der innerhalb des Abgases über
die gesamte Zeit, wenn der Motor in Betrieb ist, enthalten ist,
und um die Eingangsinformation herzustellen, die repräsentativ
dafür ist,
wie weit das tatsächliche
Luft-Kraftstoff-Verhältnis
(AFR) von dem geschlossenen-Regelkreis-stöchiometrischen Luft-Kraftstoffverhältnis (12.6
: 1) abweicht. Während
des geschlossenen Regelkreis-Betriebsmodus, wo die Auslasstemperatur
angestiegen ist, um innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereiches
zu sein, wird das Spannungssignal von dem O2-Sensor 27 durch
die Motorsteuereinheit (ECU) verwendet. Wie allgemein bekannt ist,
ist ein Spannungsniveau des Spannungssignales, das von dem O2-Sensor 27 erzeugt wird, in Abhängigkeit
von dem Sauerstoffgehalt (hoher Sauerstoffgehalt oder niedriger
Sauerstoffgehalt) in den Motorabgasen unterschiedlich. In dem Fall
eines mageren Luft-Kraftstoff-Gemisches (hohe Sauerstoffkonzentration)
erzeugt der O2-Sensor 27 ein niedriges
Spannungssignal. Im Gegenteil dazu erzeugt in dem Fall eines reichen
Luft-Kraftstoff-Gemisches ein hohes Spannungssignal. auf der Grundlage
der verschiedenen Fahrzeug-/Motor-Sensorsignale REF, POS, Qa, ACC,
TOV, Tw und des Spannungssignales von dem O2-Sensor 27,
führt die
elektronische Steuereinheit 20 vorprogrammiert oder programmiert
arithmetische Berechnungen aus, um verschiedene Ziel zu erreichen,
nämlich
eine Drosselöffnungssteuerung über das
elektronisch gesteuerte Drosselventil 4 in dem Einleitungssystem,
eine Kraftstoffeinspritz-Mengengensteuerung und eine Kraftstoffeinspritz-Zeitpunktsteuerung über ein
elektromagnetisches Magnetventil der elektromagnetischen Kraftstoffeinspritzung 5 in das
elektronische Kraftstoffeinspritzsystem, und eine Zündzeitpunktsteuerung
oder eine Zündungssteuerungssteuerung über die
Zündkerze 6 in
dem Rechner-gesteuerten elektronischen Zündungssystem. Die elektronisch
verstärkte
Motor-Steuervorrichtung des Zylinder-Direkteinspritzungsmotors mit
Zündfunkenzündung des
Ausführungsbeispieles
führt die arithmetischen
Berechnungen oder Datenverarbeitungen wie nachstehend beschrieben
aus.
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Jetzt wird unter Bezugnahme auf die 3 die erste Drehmoment-Korrektur
(die hoch-wirksame Drehmomentsteuerung) plus der Verbrennungsmodus-Schaltsteuerungsablauf
gezeigt. Der Ablauf (das in der 3 gezeigte
Ablaufdiagramm) wird als Zeit-ausgelöster Unterbrechungsablauf ausgeführt, um
in allen vorbestimmten Zeitintervallen, z. B. 10 msec, ausgelöst zu werden,
während
die Anforderung für
die hoch-wirksame Drehmoment-Korrektur stattfindet.
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In dem Schritt S1 wird ein Drehmoment-Korrekturfaktor
PIPER verwendet, während
die hoch-wirksame Drehmomentsteuerung gelesen wird. Um den Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER
abzuleiten, wird zuerst ein Ziel-Drehmoment Te in Übereinstimmung
mit der arithmetischen Berechnung, die in der 10 gezeigt ist, berechnet. Zweitens wird auf
der Grundlage des berechneten Ziel-Drehmomentes Te der Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER durch
das Ablaufdiagramm, das in der 11 gezeigt
ist, arithmetisch berechnet.
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Entsprechend der arithmetischen Berechnung,
die in der 10 gezeigt
ist, wird in dem Schritt S51 die Beschleunigeröffnung ACC gelesen und danach
wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Schritt S52 gelesen. Danach
wird in dem Schritt S53 ein von dem Fahrer gefordertes Drehmoment
oder ein Fahrer- erforderliches Drehmoment Td (eine Drehmomentkomponente
auf der Grundlage der Wünsche
des Fahrers) auf der Grundlage von sowohl der Beschleunigeröffnung ACC,
oder der Fahrzeuggeschwindigkeit aus einem vorprogrammierten oder vorbestimmten
Kennzeichenplan erhalten, der die Beziehung zwischen der Beschleunigeröffnung ACC, der
der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und dem Fahrer- erforderlichen Drehmoment
Td repräsentiert.
In dem Schritt S54 wir das zusätzliche
Belastungsdrehmoment Th berechnet oder auf der Grundlage von geschalteten
EIN- oder geschalteten AUS-Bedingungen des an dem Motor montierten
Zubehörs
(z. B. einer Klimaanlage) abgeschätzt. Das Ziel-Drehmoment Te
(oder eine gewünschte
Motor-Antriebsleistung) wird durch Addieren des Zubehör-Belastungsdrehmoment
Th zu dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment Td arithmetisch berechnet.
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Entsprechend der in der 11 gezeigten arithmetischen
Berechnung wird das Ziel-Drehmoment Te, das durch den in der 10 gezeigten Ablauf erhalten
wird, in dem Schritt S61 gelesen. Dann wird in dem Schritt S62 eine
Ziel-Zylindereinlassluftmenge aus einem vorprogrammierten oder vorbestimmten
Kennzeichenplan erhalten, der der Beziehung zwischen dem Ziel-Drehmoment
Te, der Motordrehzahl Ne und der Zylinder-Einlassluftmenge repräsentativ
ist. In dem Drosselsteuerungssystem wird eine Ziel-Drosselöffnung der
Drossel 4, die notwendig ist, um die wiedergewonnene Ziel-Zylindereinlassluftmenge
zu schaffen, auf dem Weg eines weiteren Sub-Ablaufes (nicht gezeigt)
berechnet, so dass die tatsächliche
Drosselöffnung
auf die Ziel-Drosselöffnung
durch die Rückkopplungssteuerung
eingestellt wird. Dann wird die in den Motorzylinder eingesaugte
Luftmenge mittels der Einstellung der Ziel-Drosselöffnung abgeschätzt. Auf
der Grundlage der abgeschätzten
Zylindereinlassluftmenge wird das Ausgangsdrehmoment durch den Schritt S63
abgeschätzt.
In dem Schritt S64 wird der Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER berechnet
oder als ein Verhältnis
(%) des Ziel-Drehmomentes Te (erhalten durch den Ablauf der 10 und gelesen in dem Schritt
S61) zu dem in dem Schritt S63 abgeschätzten Ausgangsdrehmoment berechnet.
Der Schritt S1 des ersten Ablaufes, der in der 3 gezeigt wird, verwendet den Drehmoment-Korrekturfaktor
PIPER, der durch die in den 10 und 11 gezeigten Sub-Abläufe abgeleitet
wird.
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Zurückkehrend auf die 3 werden in dem Schritt
S2 die letzten zeitnahen Verbrennungsmodusdaten abgeleitet und dann
wird ein Test vorgenommen, ob der vorhergehende Verbrennungsmodus
auf der Grundlage der zeitnahesten Informationsdaten ein geschichteter
Verbrennungsmodus ist. Wenn die Antwort auf den Schritt S2 zustimmend (JA)
ist, tritt der Schritt S3 ein. In dem schritt S3 wird eine Prüfung vorgenommen,
um zu bestimmen, ob die Anforderung für das Umschalten von dem geschichteten
zu dem homogenen Verbrennungsmodus vorhanden ist. Hierauf wird der
Verbrennungsmodus aus den vorbestimmten Verbrennungsmodus-Umschaltplandaten
gebildet oder abgeleitet, die zu der Beziehung zwischen der Motordrehzahl
(Ne), Motorbelastung (gewöhnlich
aus einer Basis-Kraftstoffeinspritzmenge Tp erfasst), und dem Verbrennungsmodus
durch einen weiteren Sub-Ablauf (nicht gezeigt) repräsentativ
sind. In dem Schritt S3, wenn die Antwort in dem Schritt S3 negativ
(NEIN) ist, d. h., wenn die CPU der ECU 20 bestimmt, dass
keine Anforderung zum Umschalten von dem geschichteten zu dem homogenen
Verbrennungsmodus ist, tritt der Schritt S4 ein. Mittels des Schrittes
S4 wird ein Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 aus dem Drehmomentfaktor
(Pi) versus Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
(ΔΦ0)-Umwandlungstabelle
arithmetisch berechnet oder abgeleitet. Danach in dem Schritt S5
wird der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor (ΔΦ0), der
durch den Schritt S4 des aktuellen Ablaufes erhalten wird, in einer
vorbestimmten Speicheradresse (eine variable Datenadresse) gespeichert.
Mit anderen Worten, der vorhergehende Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0(n–1) wird
durch den zeitnäheren Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0(n) durch den Schritt S5 aktualisiert. Ein Äquivalenz-Verhältnis Φ wird durch
den Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0, berechnet
in dem Schritt S4, mittels einer weiteren Aufgabe oder eines Zieles kompensiert.
Entsprechend einer Ablaufreihe von dem Schritt s1 über die
Schritte S2, S3 und S4 zu dem Schritt S5 wird auf der Grundlage
des Drehmoment-Korrekturfaktors PIPER eine Drehmoment-Korrektur
vorgenommen. Im Gegensatz dazu, wenn die Antwort in dem Schritt
S3 zustimmend (JA) ist, d. h., wenn die CPU der ECU 20 bestimmt,
dass es eine Anforderung zum Umschalten von dem geschichteten zu
dem homogenen Verbrennungsmodus gibt, geht der Ablauf weiter zu
dem Schritt S6. In dem Schritt S6 gestattet die ECU 20 das
Umschalten in den homogenen Verbrennungsmodus. Die ECU 20 erzeugt
ein Ermächtigungssignal
zum Umschalten in die homogene Verbrennung. Dann geht der Ablauf
zu dem Schritt S7. In dem Schritt S7 wird eine Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0, die
sich auf den Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER bezieht, aus den in der 5 gezeigten Plandaten abgeleitet.
Danach wird in dem Schritt S8 erhaltene Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 in einer
vorbestimmten Speicheradresse (einer variablen Datenadresse) gespeichert. Mit
anderen Worten, die vorhergehendende Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0(n–1) wird
durch die zeitnähere
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0(n) auf den neuesten Stand gebracht. Ein
Zündzeitpunkt wird
durch die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0(n), berechnet in dem Schritt S7, mittels
einer weiteren Aufgabe oder eines Zieles kompensiert. Entsprechend
einer Ablaufserie von dem Schritt S1 durch den schritt S2, S3, S6
und S7 zu dem Schritt S8 wird auf der Grundlage des Drehmoment-Korrekturfaktors
PIPER eine Drehmoment-Korrektur
vorgenommen. Dann kehrt der Ablauf zu einem Hauptablauf zurück.
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Wenn andererseits die Antwort auf
den Schritt S2 negativ (NEIN) ist, d. h., wenn der vorhergehende
Verbrennungsmodus der homogene Verbrennungsmodus ist, tritt der
Schritt S9 ein. In dem Schritt S9 wird eine Überprüfung vorgenommen, um zu bestimmen,
ob die Anforderung für
das Umschalten von dem homogenen zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
vorhanden ist. Wenn die Antwort in dem Schritt S9 negativ (NEIN)
ist, wenn die CPU des ECU 20 bestimmt, dass es keine Anforderung
zum Umschalten in den geschichteten Verbrennungsmodus gibt, geht
der Ablauf über
den schritt S7 zu dem Schritt S8. Im Gegensatz dazu, wenn die Antwort
in dem schritt S9 zustimmend (JA) ist, d. h., wenn die CPU des ECU
bestimmt, dass die Forderung zum Umschalten vom homogenen zu dem
geschichteten Verbrennungsmodus vorhanden ist, tritt der Schritt S10
ein. In dem Schritt S10 wird eine Überprüfung vorgenommen, um zu bestimmen,
ob die Abweichung |100-PIPER| % des Drehmoment-Korrekturfaktors
PIPER % von 100% unter einem bestimmten Wert ε1% ist, oder nicht. Die Abweichung
|100-PIPER| bedeutet einen erforderlichen Drehmoment-Korrekturwert,
da der Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER % als das Verhältnis (%)
des Ziel-Drehmomentes Te zu dem Motorausgangsdrehmoment bestimmt
ist. Mit anderen Worten, mittels Schritt S10 bestimmt die ECU, ob
der erforderliche Drehmomentwert geringer als der vorbestimmte Wert ε1 ist. Dieser Wert ε1 wird auf
ein vorhandenes Kriterium (oder auf einen Referenzwert) festgelegt,
das verwendet wird, um zu bestimmen, dass die Beendigung der hoch-wirksamen
Drehmomentsteuerung oder die Beendigung der hoch-wirksamen Drehmoment-Korrektur
bereits vollständig
praktisch vollzogen worden ist. Wenn die Antwort in dem Schritt
S10 negativ (NEIN) ist, d. h., wenn der Bedingung, die durch die
Ungleichung |100-PIPER| > ε1 definiert
wird, genügt
wird, geht das Programm weiter zu dem schritt S7, und geht dann
zu dem Schritt S8. Die Ungleichung |100-PIPER| > ε1
bedeutet, dass eine unerwünschte, bemerkbare
Drehmomentänderung
(oder ein unerwünschter
Drehmomentunterschied) durch Umschalten der manipulierten Variablen
für die
Drehmoment-Korrektur von dem Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag
zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
zu derselben Zeit stattfinden kann, wie die Verbrennungsmodusänderung.
In solch einem Fall ist die Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage
des Zündzeitpunkt-Korrekturbetrages,
ohne irgendeinen Umschaltvorgang für sowohl den Verbrennungsmodus, als
auch die manipulierte Variable für
die Drehmoment-Korrektur in Übereinstimmung
mit dem Ablauf von dem Schritt S10 über den Schritt S7 zu dem Schritt
S8 fortgesetzt worden. Als ein Ergebnis der Drehmoment-Korrekturwirkung
entscheidet die ECU, wie vorher angemerkt, wenn die Abweichung |100-PIPER|
gleich zu oder geringer als der vorbestimmte Wert ε1 wird, d.
h., in dem Fall von |100-PIPER| ≤ ε1, dass die
Beendigung der hoch-wirksamen Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage
der Zündzeitpunktkorrektur
praktisch abgeschlossen worden ist, und entscheidet auch, dass es
einen geringen Drehmomentunterschied gibt, verursacht durch das Umschalten
der manipulierten Drehmoment-Korrekturwertes von dem Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag
zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
zur selben Zeit wie die Verbrennungsmodusänderung. Somit geht das Programm
zu dem Schritt S11. In dem Schritt S11 gestattet der Verbrennungsmodus
von dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
umzuschalten. Danach geht der Ablauf von dem Schritt S11 zu dem Schritt
S4, und dann zu dem Schritt S5. Durch den Ablauf von dem Schritt
S11 über
den Schritt S4 zu dem Schritt S5 wird die manipulierte Variable
für die Drehmoment-Korrektur
von der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße (ΔAdv0) zu
dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
(ΔΦ0) verändert. Als
ein Ergebnis davon wird das Äquivalenz-Verhältnis (Φ) durch
den Korrekturfaktor ΔΦ0 korrigiert
und somit wird der Drehmoment-Korrekturvorgang auf der Grundlage des
korrigierten Äquivalenz-Verhältnisses
vorgenommen.
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Wie bereits oben diskutiert, gestattet
entsprechend der ersten Drehmoment-Korrektur plus Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf,
der in der 3 gezeigt
ist, der Motorsteuervorrichtung des Ausführungsbeispieles das Umschalten
von dem geschichteten zu dem homogenen Verbrennungsmodus schnell
ohne eine Zeitverzögerung,
sobald die Anforderung zum Umschalten von der geschichteten zu dem
homogenen Verbrennungsmodus während der
hoch-wirksamen Drehmomentsteuerung (oder der hoch-wirksamen Drehmoment-Korrektur)
stattfindet. Gleichzeitig verändert
die Motorsteuervorrichtung die Drehmoment-Korrektur manipulierte
Variable von dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktur (Δφ0) zu der
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße (ΔAdv0), die
in der Lage ist, eine höhere
Wirksamkeit als den Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktur
(Δφ0) zu erzeugen.
Somit führt
die Motorsteuervorrichtung kontinuierlich die hoch-wirksame Drehmomentsteuerung aus,
während
sie der Anforderung für
das Erhöhen des
vom Fahrer angeforderten Drehmomentes Td mit einer hohen Wirksamkeit
genügt.
Im Gegensatz dazu führt
die Motorsteuervorrichtung des Ausführungsbeispieles, wenn die
Anforderung für
das Umschalten von der homogenen zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
während
der hoch-wirksamen Drehmomentsteuerung vorliegt, sowohl das Umschalten
von dem homogenen zu dem geschichteten Verbrennungsmodus, als auch
das Umschalten der Drehmoment-Korrektur manipulierte Variablen von der
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktur Δφ0, unmittelbar
nachdem die Beendigung des hoch-wirksamen Korrekturvorganges praktisch
beendet worden ist, aus. Mit anderen Worten, die Motorsteuervorrichtung des
Ausführungsbeispieles
führt niemals
zwei Umschaltvorgänge
aus, nämlich
einen ersten Umschaltvorgang vom homogenen zum geschichteten Verbrennungsmodus
und einen zweiten Umschaltvorgang von der Zündzeitpunkt- zur Äquivalenz-Verhältnis-Korrektur
aus, bis die Steuervorrichtung entscheidet, dass die Beendigung
der hoch-wirksamen Korrektur (oder die hoch-wirksame Drehmomentsteuerung)
auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses (|100-PIPER| ≤ ε1) zwischen
einem vorbestimmten Kriterium (einem vorbestimmten Referenzwert
= ε1) und
der Abweichung |100-PIPER| (die dem erforderlichen Drehmoment-Korrekturwert
repräsentativ
ist) beendet worden ist. Demzufolge genügt die Motorsteuervorrichtung
der Anforderung für
die Verminderung in dem vom Fahrer erforderlichen Drehmoment, während der
Verbrennungsmodus unverändert
bleibt (bei dem homogenen Verbrennungsmodus). Während dieser Zeitdauer gibt
es kein Problem der Verschlechterung des Kraftstoffverbrauches,
da der homogene Verbrennungsmodus für einen kurzen Moment bis zur
Vervollständigung
der Beendigung eines Zyklus der hochwirksamen Drehmomentsteuerung zurückgehalten
wird. Auf diese Weise kann die Motorsteuervorrichtung des Ausführungsbeispieles
die hoch-wirksame Drehmomentsteuerung fortsetzen und zusätzlich das
auftreten von Drehmomentunterschieden vermeiden, die aus einem unsachgemäßen Schaltvorgang
der Drehmoment Korrektur manipulierten Variablen auftritt.
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Nunmehr unter Bezug auf die 6 wird dort ein zweiter
Drehmoment-Korrektur-plus
Verbrennungsmodus-Schaltsteuerungsablauf gezeigt, der durch die
Zentralrechnereinheit des Mikrorechners (ECU) ausgeführt wird,
der in der Motorsteuervorrichtung eines Ausführungsbeispieles verwendet
wird. Die zweite arithmetische Verarbeitung, die in der 6 gezeigt ist, wird auch
als zeit-verzögerter,
unterbrochener Ablaufe ausgeführt,
um in vorbestimmten Zeitabständen,
z. B. 10 msec ausgeführt
zu werden. Die zweite arithmetische Verarbeitung, die in der 6 gezeigt ist, ist zu der
arithmetischen Verarbeitung der 3 ähnlich,
ausgenommen, dass der Schritt S10, der in dem in der 3 gezeigten Ablauf enthalten
ist, mit den Schritten S21 und S22, enthalten in dem Ablauf, gezeigt
in der 6, ersetzt wird. Somit
werden dieselben Schrittzahlen, die verwendet werden, um die in
der 3 gezeigten Schritte
zu bezeichnen, auf die entsprechenden Schrittzahlen, die in der
modifizierten arithmetischen Verarbeitung, gezeigt in der 6, verwendet werden, für den Zweck des
Vergleichs zwischen den zwei unterschiedlichen Unterbrechungsabläufen angewandt.
Die Schritte S21 und S22 werden nachstehend ausführlich in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, während
die ausführliche
Beschreibung der Schritte S1 bis S9 und S11 weggelassen werden,
weil die oben genannte Beschreibung darauf als selbsterklärend angesehen
wird. In dem ersten, oben erklärten Drehmoment-Korrektur
plus Verbrennungsmodus-Schaltsteuerungsablauf wird der Umschaltvorgang
in den geschichteten Verbrennungsmodus, in Abhängigkeit davon, ob ein erforderlicher
Korrekturwert (d. h., die Abweichung |100-Piper|) unter einem vorbestimmten Kriterium ε1 (siehe
Schritt S10 der 3) ist,
für einen
kurzen Moment verhindert. Dies bedeutet, der kurze Moment entspricht
einer vorbestimmten Zeitdauer während
der der Umschaltvorgang in den geschichteten Verbrennungsmodus verhindert
ist. Somit wird diese vorbestimmte Zeitdauer nachstehend als eine „Umschalten-zu-geschichteter Verhinderungszeitdauer" bezeichnet. Andererseits ist
die vorerwähnte
Umschalten-zu-geschichteter Verhinderungszeitdauer auf eine Zeitdauer
festgelegt, während
der die Drehmoment manipulierte Variable unter einen vorbestimmten
Wert ε2
während
des homogenen Verbrennungsmodus kommt, wie nachstehend beschrieben
wird.
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Entsprechend des zweiten Ablaufes
der 6, wenn die Antwort
zu dem Schritt S2 negativ (NEIN) ist, d. h., wenn die ECU 20 entscheidet,
dass der vorhergehende Verbrennungsmodus der homogene Verbrennungsmodus
ist, geht das Programm von dem Schritt S2 zu dem Schritt S21. In
dem schritt S21 wird die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0, die
dem Drehmomentfaktor PIPER entspricht, arithmetisch berechnet oder
aus den in der 5 gezeigten
Plandaten wiedererhalten. Dann geht das Programm weiter zu dem Schritt
S9. In dem Schritt S9, wenn die ECU bestimmt, dass die Anforderung
für das
Umschalten vom homogenen zum geschichteten Verbrennungsmodus gerade
stattfindet, fließt
das Programm dann zu dem Schritt S22. In dem Schritt S22 wird eine
Prüfung
vorgenommen, um zu bestimmen, ob der Absolutwert |ΔAdv0| der
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 unterhalb
eines vorbestimmten Wertes ε2
ist. Wenn die Antwort zu dem Schritt S22 negativ ist, d. h., wenn
|ΔAdv0| > ε2 ist, entscheidet die ECU,
dass eine unerwünschte,
bemerkbare Drehmomentänderung
oder ein unerwünschter
Drehmomentunterschied durch das Umschalten der manipulierten Variablen
für die
Drehmoment-Korrektur von der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 zur selben
Zeit wie die Verbrennungsmodus-Änderung
auftreten kann. In diesem Fall ist die Drehmoment-Korrektur auf
der Grundlage der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ohne
einen Umschaltvorgang für
sowohl den Verbrennungsmodus, als auch der manipulierten Variablen
für die
Drehmoment-Korrektur
in Übereinstimmung
mit dem Ablauf von dem Schritt S22 zu dem Schritt S8 fortgesetzt
worden. Wenn umgekehrt der Absolutwert |ΔAdv0| der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße unter
einen vorbestimmten Wert ε2
kommt, entscheidet die ECU 20, dass es einen geringen Drehmomentunterschied
gibt, verursacht durch das Umschalten der manipulierten Variablen
für die
Drehmoment-Korrektur von der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
zur selben Zeit wie die Verbrennungsmodus-Änderung. Das Programm geht folglich
weiter zu dem Schritt S11, in dem die ECU dem Verbrennungsmodus
gestattet, von dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
umzuschalten. Und dann fließt der
Vorgang von dem Schritt S11 zu dem Schritt S4, und fließt dann
zu dem Schritt S5. Durch eine Reihe von Abläufen von dem Schritt S11 über den
Schritt S4 zu dem Schritt S5 wird der Umschaltvorgang von dem homogenen
Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus gestartet
und vervollständigt,
und auch die manipulierte Variable für die Drehmoment-Korrektur
wird von der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße (ΔAdv0) zu
dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
(ΔΦ0) umgeschaltet. Wie
aus dem oben genannten erkannt werden kann, kann der zweite Ablauf
der 6 dieselben Wirkungen
wie der erste Ablauf der 3 hervorbringen.
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Jetzt auf die 7 Bezug nehmend, ist dort eine dritte
Drehmoment-Korrektur plus ein Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf
gezeigt, der durch die Zentralrecheneinheit der ECU, verwendet in
der Motorsteuervorrichtung eines Ausführungsbeispieles, ausgeführt wird.
Die dritte arithmetische Verarbeitung ist zu der in der 3 gezeigten mit der Ausnahme ähnlich,
dass der Schritt S10, enthalten in dem in der 3 gezeigten Ablauf, durch die Schritte S31
und S32, enthalten in dem in der 7 gezeigten
Ablauf, ersetzt wird, und folglich dieselbe Anzahl von Schritte,
verwendet um die Schritte in dem in der 3 gezeigten Ablauf zu bestimmen, auf
die entsprechende Anzahl der Schritte, verwendet in der arithmetischen
Verarbeitung, gezeigt in der 7,
für den
Zweck des Vergleichs zwischen den zwei benachbarten Unterbrechungsabläufen angewandt werden
wird. Die Schritte S31 und S32 werden nachstehend ausführlich in
Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, während
die ausführliche Beschreibung
der Schritte S1 bis S9 und S11 weggelassen werden, weil die oben
vorgenommene Beschreibung darüber
als selbsterklärend
angenommen wird. Wie aus dem in der 7 gezeigten
Ablaufdiagramm erkannt werden kann, ist in der Drehmoment-Korrektur
plus ein Verbrennungsmodus-Schaltsteuerablauf die vorher erwähnte Umschalten-
auf – geschichtete
Verhinderungszeitdauer auf der Grundlage der verstrichenen Zeit
(einer Zeitdauer), die vom Auftreten der Anforderung für das Umschalten
von dem homogenen zu dem geschichteten Verbrennungsmodus gemessen
wird. Auch wird der tatsächliche
Umschaltvorgang in den geschichteten Verbrennungsmodus gestattet
und ausgeführt,
wenn die verstrichene Zeit eine vorhandene Zeitdauer ε3 erreicht,
wie ausführlich
diskutiert wird.
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Entsprechend des dritten Ablaufes
der 7, wenn die Antwort
zu dem Schritt S9 zustimmend ist, d. h., wenn die ECU bestimmt,
dass die Anforderung zum Umschalten vom homogenen zu dem geschichteten
Verbrennungsmodus vorhanden ist, tritt der Schritt S31 ein. In dem
Schritt S31 wird eine verstrichene Zeit von einem Zeitpunkt des
Auftretens der Anforderung für
das Umschalten von dem homogenen in den geschichteten Verbrennungsmodus mittels
eines in der ECU enthaltenen Zeitgebers gemessen. Danach geht das
Programm weiter zu dem Schritt S32. In dem Schritt S32 wird eine
Prüfung
vorgenommen, um zu bestimmen, ob die verstrichene Zeit die vorbestimmte
Zeitdauer ε3
erreicht. Wenn die Antwort in dem Schritt S32 negativ (NEIN) ist,
d. h., wenn die verstrichene Zeit < ε3 ist, entscheidet
die Ecu, dass die hoch-wirksame Drehmoment-Korrektur noch nicht
ausreichend erreicht worden ist, und entscheidet auch, dass ein
unerwünschter
Drehmomentunterschied durch das Umschalten der Drehmoment-Korrektur manipulierten
Variablen von der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 zur selben Zeit
wie die Verbrennungsmo dus-Veränderung
auftreten kann. Demzufolge ist der Umschaltvorgang für sowohl
den Verbrennungsmodus, als auch der Drehmoment-Korrektur manipulierten
Variablen verhindert und zusätzlich
wird die Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße (ΔAdv0) in Übereinstimmung
mit dem Ablauf von dem Schritt S32 über den Schritt S7 zu dem Schritt S8
fortgesetzt. Im Gegensatz dazu, wenn die Antwort zu dem Schritt
S32 zustimmend ist (die verstrichene Zeit ≥ ε3 ist), entscheidet die ECU,
dass die hoch-wirksame Drehmoment-Korrektur bereits angemessen erreicht
worden ist, und entscheidet auch, dass es einen geringen Drehzahlunterschied
gibt, der durch das Umschalten der Drehmoment-Korrektur manipulierten
Variablen von der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
zu derselben Zeit wie die Verbrennungsmodus-Änderung erzeugt wird. Zu dieser Zeit
fließt
das Programm durch die Schritt S11 und S4 zu dem Schritt S5, um
sowohl den Schaltvorgang des Verbrennungsmodus in den geschichteten
Verbrennungsmodus, als auch den Umschaltvorgang der Drehmoment-Korrektur
manipulierten Variablen zu dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
(ΔΦ0) zu erreichen.
Die vorher erwähnte
vorhandene Zeitdauer ε3
ist auf eine vorbestimmte feste Zeitdauer, z. B. 1 Sekunde oder
2 Sekunden, festgelegt, unabhängig davon,
ob die Anforderung für
die Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage eines Vorganges, geschaltet
auf EIN, eines Klimaanlagen-Schalters (A/C SW), einer Umschaltaktion
eines automatischen Getriebes (A/T), einer Kraftstoff-Abschalt-Wiederherstellungsaktion
eines Kraftstoffabschaltsystems oder dergleichen ist. Alternativ
kann die vorhandene Zeitdauer ε3 auf
eine gleiche Zeitdauer in Abhängigkeit
von kurzen Anforderungen für
die Drehmoment-Korrektur festgelegt werden. In dem Fall des letzteren
kann die vorhandene Zeitdauer ε3
in Abhängigkeit
der Länge der
Ausführungszeit
für eine
Drehmoment-Korrektur festgelegt werden, und somit kann das vorher
erläuterte
Umschalten- zu der- geschichteten Verhinderungszeitdauer (einer
Verzögerungszeit
der Verbrennungsmodus-Änderung
in den geschichteten Verbrennungsmodus) im Vergleich mit dem vorhergehenden
Fall auf ein Minimum reduziert werden, wo die Zeitdauer ε3 ungeachtet
einer Anforderungsart für
die Drehmoment-Korrektur auf eine festgelegte Zeitdauer festgelegt
ist, z. B. der A/C geschaltete EIN-Vorgang, die Umschaltaktion von
A/T oder die Kraftstoff-Abschalt-Wiederherstellungsaktion.
-
Zeitpunkttabellen, die in den 8A–8H gezeigt
sind, zeigen Veränderungen
in jedem der vorher-beschriebenen ersten, zweiten und dritten Steuerabläufen, Veränderungen
in den verschiedenen Signalen und Variablen, nämlich einem vom Fahrer angeforderten
Drehmoment, einem Signal, das zu der Energiezuführung oder der Energieabschaltung
des Klimaanlagen-Relais repräsentativ
ist, einem Klimaanlagen-Belastungsdrehmoment,
einer Drehmoment-Korrekturgröße, einem
Zündzeitpunkt-Kor rekturgröße ΔAdv0, einem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 und einem Äquivalenz-Verhältnis Φ, wenn die
Anforderung für
die Drehmoment-Korrektur während
des geschichteten Verbrennungsmodus auftritt und dann die Forderung
zum Umschalten von dem geschichteten zu dem homogenen Verbrennungsmodus
während
des Ausführens
der Drehmoment-Korrektur (oder der Drehmomentsteuerung). In dem
Fall, dass der Klimaanlagenschalter während der geschichtete Verbrennungsmodus
auf EIN geschaltet ist, wird eine Ziel-Einlassluftmenge infolge von
der Drehmoment-Erhöhungsanforderung
zu Beginn einer Drehmoment-Erhöhungssteuerung
erhöht, aber
die Erhöhung
in der Einlassluftmenge tendiert dazu, verzögert zu werden. Mit dieser
Verzögerung
in der Erhöhungswirkung
der Einlassluftmenge wird der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 allmählich reduziert,
so dass der Drehmomentwert konstant gehalten wird. Dann wird das
Klimaanlagenrelais auf EIN geschaltet, um das Klimaanlagensystem
anzutreiben. In diesem Zustand erreicht die Einlassluftmenge noch
nicht das Zielvolumen, und somit erhöht sich der Drehmomentwert
mit einer guten Wirkung durch Erhöhung des Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktors ΔΦ0 in einer
schrittweisen Art und Weise. Im Anschluss dazu wird der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 in Übereinstimmung
mit der Erhöhung
in der Einlassluftmenge allmählich
reduziert, um den drehmomentwert auf einem konstanten Wert beizubehalten.
Wenn die Anforderung zum Umschalten von der geschichteten zu dem
homogenen Verbrennungsmodus während
des Ausführens
der Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage des Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 auftritt,
der bei einem geschichteten Verbrennungsmodus auftritt (siehe den
Ablauf von dem Schritt S2 zu dem Schritt S3), wird der Umschaltvorgang
des Verbrennungsmodus zu dem homogenen Verbrennungsmodus gleichzeitig
gestattet (siehe Schritt S6). Zu dieser Zeit wird die Drosselöffnung TVO
auf der Grundlage der Ziel-Zylinder-Einlassluftmenge in einer Weise
festgesetzt, um für
den homogenen Verbrennungsmodus geeignet zu sein. Jedoch reduziert
sich die tatsächliche
Einlassluftmenge allmählich,
und folglich wird das Äquivalenz-Verhältnis Φ allmählich erhöht, um für den Drehmomentwert
konstant gehalten zu werden. Wenn danach das Äquivalenz-Verhältnis Φ, das sich
allmählich
erhöht,
ein bestimmtes Äquivalenz-Verhältnis erreicht,
das einem Umschaltpunkt des Verbrennungsmodus in einem Übergangszustand
des Umschaltens von dem geschichteten zu dem homogenen Verbrennungsmodus
entspricht, wird der tatsächliche
Verbrennungsmodus zu dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem homogenen
Verbrennungsmodus geändert.
Wie in der 8H und aus
den 8F und 8G gesehen, wird zu derselben
Zeit wie das Umschalten zu dem homogenen Verbrennungsmodus die manipulierte
Veränderbare
von dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0, der für den geschichteten
Verbrennungsmodus geeignet ist, zu der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0, geeignet
für den
homogenen Verbrennungsmodus, geändert.
Tatsächlich
ist der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 auf Null
feststehend und gleichzeitig ist die Drehmoment-Korrektur manipulierte
Variable auf der Grundlage der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße, berechnet
auf der Grundlage des Drehmoment-Korrekturfaktors PIPER, abgeleitet
in dem Schritt S1, rapid angestiegen. Danach vermindert sich die
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0, geeignet
für den
homogenen Verbrennungsmodus allmählich,
bis sich der Drehmoment-Korrekturfaktor PIPER auf 100% nähert oder
100% erreicht.
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Jetzt unter Bezug auf die 9A–9H sind dort
Zeitpunktdiagramme gezeigt, die in jedem ersten, zweiten und dritten
Steuerablauf Veränderungen in
verschiedenen Variablen und Signalen veranschaulichen, nämlich das
vom Fahrer angeforderte Drehmoment, das Signal, das der Energieversorgung
oder der Energieabschaltung des A/C-Relais repräsentativ ist, das A/C-Belastungsdrehmoment, die
Drehmoment-Korrekturgröße, die
Zylinder-Einlassluftmenge, die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0, der Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor ΔΦ0 und das Äquivalenz-Verhältnis, wenn
die Anforderung für
die Drehmoment-Korrektur während
des homogenen Verbrennungsmodus auftritt und dann die Anforderung
für das
Umschalten von dem homogenen zu dem geschichteten Verbrennungsmodus während des
Ausführens
der Drehmoment-Korrektur (oder der Drehmomentsteuerung) auftritt.
In dem Fall, dass der A/C-Schalter während des homogenen Verbrennungsmodus
auf EIN geschaltet wird, beginnt sich eine Ziel-Einlassluftmenge
infolge von der Drehmoment-Erhöhungsanforderung
zu erhöhen, aber
die Erhöhung
in der Einlassluftmenge tendiert dazu, verzögert zu werden. Mit einer Verzögerung in der
Erhöhungsaktion
der Einlassluftmenge wird die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 derart
in eine Verzögerungsrichtung
eingestellt, dass der Drehmomentwert konstant gehalten wird. Danach
wird das A/C-Relais auf EIN geschaltet, um den Antrieb des Klimaanlagensystems
zu beginnen. Um das Problem des unzureichenden Drehmomentes infolge
von der Verkürzung
(Abweichung) der Zylinder-Einlassluftmenge aus der Ziel-Zylinder-Einlassluftmenge
zu vermeiden, wird die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 in einer
schrittweisen Art und Weise vorverschoben, um den Drehmomentwert
mit einer guten Reaktion zu erhöhen.
Anschließend
dazu wird die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 allmählich in Übereinstimmung
mit der Erhöhung
in der Einlassluftmenge, um somit den Drehmomentwert auf einem konstanten
Wert beizubehalten. Wenn die Anforderung zum Umschalten von dem
homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
während
des Ausführens
der Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0, verwendet
in dem homogenen Verbrennungsmodus (siehe den Ablauf von dem Schritt S2
zu dem Schritt S9 in den 3 und 7 oder siehe den Ablauf von
dem Schritt S2 über den
Schritt S21 zu dem Schritt S9) auftritt, wird der Umschaltvorgang
des Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus nicht
gleichzeitig gestattet. Für
einen kurzen Moment (oder einer Umschalten-zu-geschichteter Verhinderungszeitdauer) setzt
sich der homogene Verbrennungsmodus fort und zusätzlich setzt sich die Drehmoment-Korrektur auf
der Grundlage der Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 fort
(siehe den Ablauf von dem Schritt S9 über die Schritte S10 zu dem
Schritt S7 in der 3,
den Ablauf von dem Schritt S9 über
den Schritt S22 zu dem Schritt S8 in der 6 und den Ablauf von dem Schritt S9 über die
Schritte S31 und S32 zu dem Schritt S7). Der Umschaltvorgang von
dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
wird gestattet, wenn die Zündzeitpunkt-Korrekturgröße ΔAdv0 reduziert
ist auf oder umgewandelt auf „0" ist, oder ein ausreichend
kleiner Wert ist, der die tatsächliche
Vervollständigung
der Beendigung der hoch-wirksamen Korrektur anzeigt, und dann das
Umschalten von dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten
Verbrennungsmodus beginnt. Gleichzeitig wird die Drosselöffnung TVO
auf der Grundlage der Ziel-Zylinder-Einlassluftmenge erhöht, die
in einer Art und Weise bestimmt wird, um für den geschichteten Verbrennungsmodus
geeignet zu sein. Jedoch neigt eine Veränderung in der tatsächlichen
Einlassluftmenge dazu sich zu verzögern, und somit muss das Äquivalenz-Verhältnis Φ allmählich vermindert
zu werden, um für
den Drehmomentwert konstant gehalten zu werden. Wenn danach das Äquivalenz-Verhältnis Φ, das sich
allmählich
vermindert, einen bestimmtes Äquivalenz-Verhältnis, das
einem Umschaltpunkt des Verbrennungsmodus in einem Übergangszustand
von dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
entspricht, erreicht, wird der tatsächliche Verbrennungsmodus zu
dem geschichteten Verbrennungsmodus verändert.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen,
d. h., in dem vorher beschriebenen ersten, zweiten und dritten Drehmoment-Korrektur
plus Verbrennungsmodus-Schaltsteuerabläufen wird die Drehmoment manipulierte
Variable von dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor (ΔΦ0) zu der
Zündzeitpunkt-Korrekturgröße (ΔAdv0) zum
selben Zeitpunkt wie die Verbrennungsmodus-Veränderung von dem geschichteten
Verbrennungsmodus zu dem homogenen Verbrennungsmodus geändert, wenn
die Anforderung für
das Umschalten von dem geschichteten Verbrennungsmodus zu dem homogenen
Verbrennungsmodus während
der hochwirksamen Drehmomentsteuerung vorhanden ist. Alternativ
kann bei der Anwesenheit der Anforderung für das Umschalten von dem geschichteten
Verbrennungsmodus zu dem homogenen Verbrennungsmodus während der
hochwirksamen Drehmoment-Korrektur nur die Verbrennungsmodus-Veränderung
vor genommen werden, während
die Drehmoment manipulierte Variable bei dem Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktor
(ΔΦ0) verbleibt.
In solch einem Falle wird die Leistung der Abgasemissionssteuerung
durch das Fortsetzen des Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktors
(ΔΦ0) etwas beeinträchtigt.
Die Drehmoment-Korrektur auf der Grundlage des Äquivalenz-Verhältnis-Korrekturfaktors
(ΔΦ0) ist zeitlich
vorübergehend
und wird für eine
begrenzte Zeitdauer vorgenommen und dann beendet, und folglich wird
die Emissions-Steuerleistung kaum vermindert. In der Modifikation
der Motorsteuervorrichtung, die unmittelbar zuvor diskutiert worden
ist, kann die Erzeugung des Drehmomentunterschiedes wirksam unterdrückt werden,
da die manipulierte Variable für
die Drehmoment-Korrektur zum selben Zeitpunkt wie die Verbrennungsmodus-Veränderung
zu dem homogenen Verbrennungsmodus nicht ausgeführt werden kann.
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Bezugnehmend auf die 1 ist dort das grundlegende Konzept der
Ausführungsbeispiele
gezeigt. Wie in der 1 gezeigt,
weist die elektronische Motorsteuervorrichtung, konfiguriert, um
zumindest mit einem elektronischen Kraftstoffeinspritzsystem verbunden
zu werden, ein elektronisches Zündzeitpunkt-Steuerungssystem
und ein elektronisch gesteuertes Drosselventilsystem auf, weist
auf einen Verbrennungs-Umschaltabschnitt (oder eine Verbrennungs-Umschalteinrichtung),
der mit dem elektronischen Kraftstoff-Einspritzsystem zum Umschalten
zwischen dem homogenen Verbrennungsmodus und dem geschichteten Verbrennungsmodus
in Abhängigkeit
von dem Motorbetriebszustand verbunden ist, einen Drehmoment-Korrektur
Anforderungsabschnitt (oder eine Drehmoment-Korrektur-Anforderungseinrichtung),
um eine Drehmoment-Korrektur des
Zylinder-Direkteinspritzungsmotors mit Zündfunkenzündung in Abhängigkeit
der Motorbetriebsbedingung anzufordern, einen Drehmoment-Korrekturabschnitt
(oder eine Drehmoment-Korrektureinrichtung) zum Herstellen der Drehmoment-Korrektur
durch Manipulieren einer Variablen einer ersten charakteristisch
manipulierten Variablen, die in dem homogenen Verbrennungsmodus
verwendet wird, und einer zweiten, charakteristisch manipulierten
Variablen, die in dem geschichteten Verbrennungsmodus verwendet
wird, wobei die erste und die zweite charakteristisch manipuliert
Variable voneinander unterschiedlich sind, und einem Verbrennungs-Umschalt-Erlaubnisentscheidungsabschnitt
(oder einer Verbrennungs-Umschalt-Erlaubnisentscheidungseinrichtung),
um zu entscheiden, ob die Ausführung
einer Verbrennungsmodusänderung
in Abhängigkeit
einer Richtung des Umschaltens von einem der Verbrennungsmodi zu
dem anderen Verbrennungsmodus vorgenommen werden sollte, wenn eine
Anforderung zum Umschalten zwischen den Verbrennungsmodi während der
Drehmoment-Korrektur auftritt. Der Verbrennungs-Umschaltabschnitt
führt einen
Umschaltvorgang von einem der Verbrennungsmodi zu einem anderen
Verbrennungsmodus nur dann aus, wenn die Verbrennungsmodusänderung
durch den Verbrennungs-Umschalt-Erlaubnisentscheidungsabschnitt
gestattet wird.
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Wie aus dem oben beschriebenen deutlich wird,
wird es bevorzugt, auf einmal zwischen den Verbrennungsmodi umzuschalten,
wenn die Anforderung zum Umschalten von dem geschichteten Verbrennungsmodus
zu dem homogenen Verbrennungsmodus während der hochwirksamen Drehmoment-Korrektur
(oder der hoch-wirksamen Drehmoment-Steuerung) stattfindet, weil
die schnelle Verbrennungsmodus-Veränderung eine schnelle Herstellung
eines erforderlichen Drehmoments (oder ein gewünschtes Drehmoment) sichert,
um somit die Antriebsfähigkeit
des Fahrzeuges zu verbessern. D. h., die schnelle Erzeugung in dem
erforderlichen Motordrehmoment hat Vorrang über dem Vermeiden des unerwünschten
Drehmomentunterschiedes. Wenn umgekehrt die Anforderung für das Umschalten
von dem homogenen Verbrennungsmodus zu dem geschichteten Verbrennungsmodus
während
der hoch-wirksamen Drehmomentsteuerung auftritt, kann die Anforderung
für das
Abfallen des Motordrehmomentes erlangt werden, während der Verbrennungsmodus
in dem homogenen Verbrennungsmodus beibehalten wird. In diesem Fall
sind der Umschaltvorgang der manipulierten Variablen sowie der Umschaltvorgang
zu dem geschichteten Verbrennungsmodus verhindert, um somit die
Erzeugung eines Drehmomentunterschiedes wirksam zu verhindern. Wie
bereits oben diskutiert, kann die Motorsteuervorrichtung der Ausführungsbeispiele
sowohl das Erreichen des von dem Fahrer angeforderten Drehmomentes,
als auch die hoch-wirksame Drehmomentsteuerung in Einklang bringen.
Eine gewohnte Drehmomentsteuerung oder eine gewohnte Drehmoment-Korrektur
wird gewöhnlich
durch Regulieren einer Einlassluftmenge und einer Kraftstoffeinspritzmenge
vorgenommen, um einem gewünschten Äquivalenz-Verhältnis zu
genügen.
Andererseits wird die hochwirksame Drehmoment-Korrektur für den Zweck vorgenommen, en
Mangel des Drehmomentüberganges
zu vermeiden, der aus der Verknappung einer tatsächlichen Einlassluftmenge entstanden
ist. Demzufolge wird die Ausführungszeit
für die hoch-wirksame
Drehmoment-Korrektur begrenzt und die hochwirksamen Drehmoment-Korrektur
innerhalb der begrenzten Zeitdauer beendet. Die vorher erwähnte Zeitdauer,
die dem Umschalten-zu-geschichteter Verhinderungszeitdauer entspricht,
wird, wie in den Schritten S10, S22 oder S32 beschrieben, definiert.
Somit kann die Umschalten-zu-geschichteter Verhinderungszeitdauer
leicht festgelegt oder programmiert werden.