-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine,
die die Funktion zum Bestimmen hat, ob sich die Brennkraftmaschine
in eine normale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht.
-
Im
Allgemeinen wird, während
sich eine Brennkraftmaschine dreht, eine Bestimmung eines Zylinders
und eine Erfassung eines Kurbelwinkels auf der Grundlage von Signalen
von einem Kurbelwinkelsensor und von einem Nockenwinkelsensor durchgeführt, so
dass eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Zündsteuerung
durchgeführt
werden. Jedoch ist es vor dem Starten der Brennkraftmaschine unmöglich, den
Zylinder zu bestimmen und den Kurbelwinkel zu erfassen, bis der
Starter das Anlassen verursacht und eine Bestimmung von einem bestimmten
Zylinder (Kurbelwinkelbezugsposition) beendet ist.
-
Somit
wurde eine Technik vorgeschlagen, bei der eine Verbrennungsmotorstoppposition
erfasst und in einem Speicher gespeichert wird, wenn die Brennkraftmaschine
anhält.
Die Bestimmung von dem Zylinder und die Erfassung von dem Kurbelwinkel
werden bei dem nächsten
Start der Brennkraftmaschine auf der Grundlage der in dem Speicher
gespeicherten Stoppposition durchgeführt. Das startet die Kraftstoffeinspitzsteuerung
und die Zündsteuerung,
die beispielsweise in der der Japanischen Patentoffenlegungsschrift
NR. 2002-39038 Seite 3, offenbart ist. Diese Technik zielt darauf
ab, sowohl ein Startverhalten als auch Startabgasemissionen zu verbessern.
-
Jedoch
ist es zum genauen Erfassen der Stoppposition von der Brennkraftmaschine
notwendig, eine Funktion zum Bestimmen vorzusehen, ob sich die Brennkraftmaschine
in eine normale Richtung (vorwärts)
oder eine umgekehrte Richtung dreht. Das liegt daran, dass sich
ein Kolben nicht über
einen oberen Totpunkt von einer Verdichtung bewegen kann und sich
die Brennkraftmaschine in die umgekehrte Richtung drehen kann, wenn
ein Drehmoment kleiner als eine Verdichtungskraft um einen oberen
Totpunkt der Verdichtung wird, während
die Brennkraftmaschine anhält,
und weder der Kurbelwinkelsensor noch der Nockenwinkelsensor kann
diese normale/umgekehrte Drehung erfassen.
-
Als
eine herkömmliche
Technik zum Erzielen der Funktion zum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschine
in die normale Richtung oder in die umgekehrte Richtung dreht, ist
beispielsweise eine in dem Japanischen Patent NR. 3186524, Seiten
4 – 10,
beschriebener Technik bekannt. Gemäß dieser herkömmlichen
Technik sind zwei Sensoren, insbesondere ein Kurbelwinkelsensor
und ein Drehwinkelsensor, die für
die Erfassung einer umgekehrten Drehung ausgelegt sind, entlang
einer Drehrichtung von einem Signalrotor angeordnet, der an einer
Kurbelwinkelwelle an einem Intervall von einem vorbestimmten Kurbelwinkel
befestigt ist. Die zwei Sensoren geben jeweils zwei Impulssignale
mit einer Phasendifferenz (Zeitdifferenz) dazwischen, die dem Intervall
zwischen den Sensoren entspricht, synchron mit der Drehung von dem
Signalrotor ab. Durch Vergleichen der Phasen von diesen zwei Impulssignalen zum
Bestimmen, welches Impulssignal die Phase hat, die den anderen Impulssignal
voraus eilt, wird bestimmt, ob sich die Brennkraftmaschine in die
normale Richtung oder in die umgekehrte Richtung dreht.
-
Jedoch
hat die vorstehend beschriebene herkömmliche Technik einen Nachteil
dahin gehend, dass sie einen Drehwinkelsensor erfordert, der für die Erfassung
der umgekehrten Drehung gedacht ist, um zu bestimmen, ob sich die
Brennkraftmaschine in die normale Richtung oder in die umgekehrte
Richtung dreht.
-
Die
vorliegenden Erfindung wurde im Hinblick auf den vorstehend genannten
Nachteil gemacht, und daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine zu
schaffen, die eine Funktion zum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschine
in eine normale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht,
ohne einen Drehwinkelsensor hat, der für die Erfassung der umgekehrten
Drehung bestimmt ist.
-
Zum
Lösen der
vorstehend genannten Aufgabe hat eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine
gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Kurbelwinkelerfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine; und eine
Innendruckerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Drucks in jedem
Zylinder von der Brennkraftmaschine. Die Drehrichtungserfassungseinrichtung
ist vorgesehen zum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschine in
eine normale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht, auf
der Grundlage einer Beziehung zwischen einem erfassten Wert von
der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung und einem erfassten Wert von
der Innendruckerfassungseinrichtung.
-
Die
vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Information über den
Druck in dem Zylinder, der durch die Innendruckerfassungseinrichtung
erfasst wird, zum Bestimmen verwendet wird, ob sich die Brennkraftmaschine
in die normale Richtung oder in die umgekehrte Richtung dreht. Da die
Information über
den Druck in dem Zylinder für Anwendungen
verwendet werden kann, die andere als die Erfassung der umgekehrten
Drehung sind (beispielsweise eine Brennschlusserfassung, eine Klopferfassung,
usw.), ist es nicht notwendig, die Innendruckerfassungseinrichtung
nur für
den Zweck der Erfassung der umgekehrten Drehung vorzusehen. Die
Innendruckerfassungseinrichtung kann wirksam in einem weiten Bereich
von Anwendungen verwendet werden. Darüber hinaus ist es für einen Fall,
bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Brennkraftmaschine angewendet
wird, bei der die Innendruckerfassungseinrichtung für eine Anwendung vorgesehen
ist (beispielsweise eine Brennschlusserfassung, eine Klopferfassung,
usw.), die eine andere als die Erfassung der umgekehrten Drehung
ist, nicht notwendig, einen zusätzlichen
Sensor zum Erfassen einer umgekehrten Drehung vorzusehen. Somit
kann die vorliegende Erfindung mit geringen Kosten ausgeführt werden.
-
Bei
einem Zylinder während
eines Verdichtungstakts bewegt sich ein Kolben in einem Zylinder zu
einem oberen Totpunkt und erhöht
sich der Druck in dem Zylinder während
einer normalen Drehung, während
sich bei der umgekehrten Drehung der Kolben nach unten Bewegt und
sich der Druck verringert. Durch Berücksichtung dieser Tatsache
kann die Drehung der Brennkraftmaschine als umgekehrte Drehung bestimmt
werden, wenn bestimmt wird, dass der Druck in einem Zylinder während eines
Verdichtungstakts sich verringert, bevor der Kolben in dem Zylinder
den oberen Totpunkt erreicht, auf der Grundlage von erfassten Werten
von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung und von der Innendruckerfassungseinrichtung
gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung. Für diesen Fall kann die Drehrichtung
von der Brennkraftmaschine genau durch Bestimmen des Zylinders während eines
Verdichtungstakts aus dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung
und dann durch Bestimmen, ob der Druck in dem Zylinder während des Verdichtungstakts
sich erhöht
oder verringert, bestimmt werden.
-
Bei
einem Zylinder während
eines Expansionstakts bewegt sich der Kolben in dem Zylinder nach
unten und verringert sich der Druck in dem Zylinder, bis ein Auslassventil
während
der normalen Drehung geöffnet
wird, wohingegen sich während
der umgekehrten Drehung der Kolben nach oben bewegt und sich der
Druck in dem Zylinder erhöht.
Durch Berücksichtigung
dieser Tatsache kann die Drehung der Brennkraftmaschine als umgekehrte
Drehung bestimmt werden, wenn bestimmt wird, dass der Druck in einem
Zylinder während
eines Expansionstakts sich erhöht,
bevor ein Auslassventil von dem Zylinder geöffnet wird, auf der Grundlage
der erfassten Werte von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung und
der Innendruckerfassungseinrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung. Für diesen
Fall kann die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine genau durch
bestimmen des Zylinders während
eines Expansionstakts aus dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung
und dann durch bestimmen, ob der Druck in dem Zylinder während des
Expansionstakts sich verringert oder sich vergrößert, bevor das Auslassventil
von dem Zylinder geöffnet
wird, bestimmt werden.
-
Das
Auslassventil wird während
eines Verdichtungstakts geschlossen gehalten, obwohl hingegen ein
Einlassventil bis zur Mitte von dem Verdichtungstakt geöffnet sein
kann, um die Einlasseffizienz zu verbessern (siehe 7). Während
das Einlassventil bei dem Zylinder während des Verdichtungstakts
geöffnet
ist, wird für
diesen Fall der Druck in dem Zylinder nahezu der Außenluftdruck
und verbleibt unverändert
auch während
des Verdichtungstakts.
-
Somit
kann eine umgekehrte Drehung nicht erfasst werden. Obwohl jedoch
das Einlassventil bei dem Zylinder während des Verdichtungstakts
geöffnet
ist, wird das Auslassventil von dem Zylinder während des Expansionstakts geschlossen
(siehe 7). Daher ist
es möglich,
die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine durch bestimmen, ob
der Druck in dem Zylinder während
des Expansionstakts sich verringert oder sich erhöht, zu bestimmen.
-
Während eines
Expansionstakts wird das Einlassventil geschlossen gehalten. Jedoch
kann das Auslassventil von der Hälfte
von dem Expansionstakt zum Verbessern der Auslasseffizienz geöffnet sein
(siehe 7). Wenn für diesen
Fall das Auslassventil von dem Zylinder während des Expansionstakts geöffnet ist,
wird der Druck in dem Zylinder nahezu der Außenluftdruck und verbleibt
unverändert
auch während
des Expansionstakts (siehe 6).
Somit kann eine umgekehrte Drehung nicht erfasst werden. Obwohl
jedoch das Auslassventil von dem Zylinder während des Expansionstakts geöffnet ist,
ist das Einlassventil von dem Zylinder während des Verdichtungstakts
geschlossen (siehe 7). Daher
ist es möglich,
die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine durch Bestimmen, ob
der Druck in dem Zylinder während
des Verdichtungstakts sich erhöht
oder verringert, zu bestimmen.
-
Durch
Berücksichtigung
des vorstehend genannten kann die Bestimmung von der Drehrichtung auf
der Grundlage des Drucks in dem Zylinder während eines Verdichtungstakts
und derjenigen auf der Grundlage des Drucks in dem Zylinder während eines
Expansionstakts kombiniert werden, um gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung angewendet zu werden. Auch wenn für diesen Fall das Einlassventil
bei dem Zylinder während
des Verdichtungstakts geöffnet
ist oder das Auslassventil bei dem Zylinder während des Expansionstakts geöffnet ist,
ist es möglich,
die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine zu bestimmen.
-
Darüber hinaus
kann gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung eine Stoppposition von der
Brennkraftmaschine durch eine Stopppositionserfassungseinrichtung
auf der Grundlage von dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung
unmittelbar vor der Erfassung der umgekehrten Drehung und des Änderungsbetrags
von dem erfasste Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung
aus der Erfassung der umgekehrten Drehung erfasst werden, bis die
Brennkraftmaschine anhält.
Auch wenn für
diesen Fall die umgekehrte Drehung auftritt, wenn die Brennkraftmaschine
anhält, kann
der Betrag der umgekehrten Drehung erfasst werden, um die Stoppposition
genau zu erfassen. Darüber
hinaus ist es möglich,
in einem Speicher eine Information hinsichtlich dieser Stoppposition
als eine Information hinsichtlich einer Ausgangsposition bei dem
nächsten
Start zu speichern. Somit ist es bei dem nächsten Start möglich, genau
den Zylinder zu bestimmen und den Kurbelwinkel zu erfassen auf der Grundlage
der Information hinsichtlich der Stoppposition (Information hinsichtlich
der Ausgangsposition bei dem nächsten
Start), die in dem Speicher gespeichert ist, wobei sich dadurch
das Startverhalten und die Abgasemission beim Starten verbessern.
-
Für diesen
Fall kann gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung die Kurbelwinkelerfassungseinrichtung
einen Kurbelwinkelsensor zum Abgeben eines Kurbelwinkelimpulssignals
synchron zu der Drehung von der Brennkraftmaschine und einen Kurbelwinkelzähler zum
Zählen
des Kurbelwinkelimpulssignals aufweisen. Der Kurbelwinkelzähler zählt das
Kurbelwinkelimpulssignal, das von dem Kurbelwinkelsensor abgegeben
wird, während
eines Zeitraums hoch, bei dem eine normale Drehung von der Brennkraftmaschine
gerade erfasst wird, und zählt das
Kurbelwinkelimpulssignal während
einer Zeitdauer herunter, in der die umgekehrte Drehung von der
Brennkraftmaschine gerade erfasst wird. Der Kurbelwinkel von der
Brennkraftmaschine wird auf der Grundlage eines Zählwerts
von dem Kurbelwinkelzähler
erfasst und die Stoppposition von der Brennkraftmaschine wird auf
der Grundlage des Zählwerts
von dem Kurbelwinkelzähler
zu einem Zeitpunkt erfasst, wenn die Brennkraftmaschine anhält. Wenn
somit die umgekehrte Drehung auftritt, kann die Übereinstimmung von dem Zählwert von dem
Kurbelwinkelzähler
zu dem Kurbelwinkel genau beibehalten werden, und ist es möglich, den
Kurbelwinkel und die Stoppposition aus dem Zählwert von dem Kurbelwinkelzähler einfach
und genau zu erhalten.
-
Es
ist anzumerken, dass der Kurbelwinkel an dem führenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal
und derjenige an dem nacheilenden Rand für die normale Drehung und die
umgekehrte Drehung umgekehrt sind. Beispielsweise ist der Kurbelwinkel
an dem führenden
Rand während
einer normalen Drehung der Kurbelwinkel an dem nacheilenden Rand während der
umgekehrten Drehung.
-
Durch
Berücksichtigen
dieser Tatsache kann gemäß einem
weiteren Gesichtspunkt der Erfindung der Kurbelwinkelzähler einen
von dem führenden Rand
und von dem nacheilenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während einer
normalen Drehung zählen,
während
er in anderen von den führenden
Rand und von dem nacheilenden Rand während der umgekehrten Drehung
zählt.
Für diesen
Fall werden die Zeitabstimmung, bei der das Kurbelwinkelimpulssignal
(Kurbelwinkel) während
der normalen Drehung gezählt
wird, und das jenige während der
umgekehrten Drehung miteinander in Übereinstimmung gebracht. Daher
kann die Genauigkeit der Erfassung des Kurbelwinkels oder der Stoppposition
verbessert werden.
-
Zusätzlich ist
der Kurbelwinkel von dem ersten Kurbelwinkelimpulssignal unmittelbar
nachdem die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine umgekehrt ist,
der gleiche wie der Kurbelwinkel von dem letzten Kurbelwinkelimpulssignal
unmittelbar vor der Änderung
der Drehrichtung. Daher tritt bei dem ersten Kurbelwinkelimpulssignal
unmittelbar nachdem die Drehrichtung umgekehrt ist, ein Erfassungsfehler entsprechend
der einen Zählung
auf.
-
Um
diesen Erfassungsfehler zu verhindern, kann der Kurbelwinkelzähler das
erste Kurbelwinkelimpulssignal unmittelbar nachdem die Drehrichtung von
der Brennkraftmaschine umgekehrt ist, gemäß einem weiteren Gesichtspunkt
der Erfindung nicht zählen.
Für diesen
Fall ist es möglich,
zu verhindern, dass eine Abweichung zwischen dem Zählwert von dem
Kurbelwinkelzähler
und dem Kurbelwinkel um einen Zähler
auftritt.
-
Des
weiteren kann die Bestimmung von der Drehrichtung von der Brennkraftmaschine
nicht durchgeführt
werden, wenn eine bestimmte Bedingung, wie z. B. Schwierigkeiten
oder ein Problem bei der Innendruckerfassungseinrichtung gemäß einem weiteren
Gesichtspunkt auftritt. Es ist möglich,
eine falsche Bestimmung der Drehrichtung zu verhindern, die durch
die bestimmte Bedingung von der Innendruckerfassungseinrichtung
verursacht wird.
-
1 ist ein Verbrennungsmotorsteuerungssystem
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
-
2 ist ein Ablaufdiagramm
einer Drehrichtungsbestimmungsroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
3 ist ein Ablaufdiagramm
einer Kurbelwinkelzählroutine
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
4 ist ein Zeitdiagramm,
das eine Beziehung zwischen einem Kurbelwinkelimpulssignal, einem
Hub, einem Druck in einem Zylinder und einem Verhalten von einem
Kurbelwinkelzähler
zeigt;
-
5 ist ein Ablaufdiagramm
von der Drehrichtungsbestimmungsroutine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
6 ist ein Zeitdiagramm von
dem Verhalten von dem Druck in dem Zylinder, während der Verbrennungsmotor
anhält;
-
7 ist eine Beziehung zwischen
einem Hubstatus, einem Zeitraum, in dem ein Einlassventil geöffnet ist,
und einem Zeitraum, in dem ein Auslassventil geöffnet ist, für jeden
Zylinder; und
-
8 ist ein Ablaufdiagramm
von der Drehrichtungsbestimmungsroutine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
-
(Ausführungsbeispiel 1)
-
Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 – 4 beschrieben.
Der Aufbau eines gesamten Verbrennungsmotorsteuerungssystems wird
allgemein unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Bei einem Verbrennungsmotor 11 beispielsweise einer Mehrfachanschlusseinspritzbauart,
der eine beispielhafte Brennkraftmaschine ist, ist ein Luftreiniger 13 an
dem am weitesten stromaufwärts
gelegenen Abschnitt von einem Einlassrohr 12 vorgesehen.
Stromabwärts
von dem Luftreiniger 13 ist ein Luftdurchflussmessgerät 14 zum
Erfassen des Einlassluftvolumens vorgesehen. Stromabwärts von
dem Luftdurchflussmessgerät 14 sind
ein Drosselventil 15, von dem ein Öffnungsgrad durch einen DC-Motor
und dergleichen eingestellt wird, und ein Drosselöffnungsgradsensor 16 vorgesehen,
der den Drosselöffnungsgrad erfasst.
-
Stromabwärts von
dem Drosselventil 15 ist ein Ausgleichstank 17 mit
einem Einlassdrucksensor 18 zum Erfassen eines Einlassdrucks
vorgesehen. Der Ausgleichstank 17 ist ebenso mit einem
Einlasskrümmer 19 zum
Einführen
von Luft in jeden Zylinder von dem Verbrennungsmotor 11 vorgesehen.
Ein Kraftstoffeinspritzventil 20 zum Einspritzen von Kraftstoff
ist in der Nähe
von einem Einlassanschluss von dem Einlasskrümmer 19 von jedem
Zylinder angeordnet. Zusätzlich
ist eine Zündkerze 21 an
einem Zylinderkopf von dem Verbrennungsmotor 11 für jeden
Zylinder vorgesehen, so dass eine durch jede Zündkerze 21 erzeugte
Funkenentladung das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem entsprechenden
Zylinder zündet.
-
An
der anderen Seite ist ein Abgasrohr 22 von dem Verbrennungsmotor 11 mit
einem Katalysator 23, wie z. B. einem Dreiwegekatalysator,
der CO, HC, NOx und dergleichen in dem Abgas entfernen oder verringern
kann, versehen. Stromaufwärts
von dem Katalysator 23 ist ein Abgasemissionssensor 24 (beispielsweise
ein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor, ein
Sauerstoffsensor usw.) zum Erfassen eines Luft-/Kraftstoffverhältnisses
oder zum Erfassen, ob der gegenwärtige
Zustand von dem Gemisch mager oder fett ist, vorgesehen.
-
An
einem Zylinderblock von dem Verbrennungsmotor 11 ist ein
Wassertemperatursensor 25 zum Erfassen einer Kühlwassertemperatur
und ein Kurbelwinkelsensor 26 (Kurbelwinkelerfassungseinrichtung)
zum Erfassen eines Kurbelwinkels von dem Verbrennungsmotor 11 montiert.
Der Kurbelwinkelsensor 26 ist gegenüber einem äußeren Umfang von einem Signalrotor 27 angeordnet,
der in einer (nicht gezeigte) Kurbelwelle von dem Verbrennungsmotor 11 gepasst
ist. Der Signalrotor 27 hat Zähne 27a an seinem äußeren Umfang
an Abständen
von einem vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise 10 ° KW) und
hat einen zahnfreien Bereich, der einem bis drei Zähnen 27a entspricht,
an einer Position von einem bestimmten Kurbelwinkel an dem äußeren Umfang.
Wenn sich der Verbrennungsmotor 11 dreht, gibt somit der
Kurbelwinkelsensor 26 ein Regulärintervallkurbelwinkelimpulssignal
zu jedem Zeitpunkt ab, wenn sich der Signalrotor 27 um
den vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise 10 ° KW) in einem Kurbelwinkelbereich
dreht, der ein anderer als der zahnfreie Bereich ist, während der
ein Irregulärintervallkurbelwinkelimpulssignal
mit einer größeren Impulsbreite
in dem zahnfreien Bereich abgibt (an einer Position entsprechend
einem bestimmten Kurbelwinkel), wie in 4 gezeigt ist. Das Irregulärintervallkurbelwinkelimpulssignal
gestattet eine Erfassung einer Kurbelwinkelbezugsposition.
-
Unter
Rückbezug
auf 1 ist ein Zylinderdrucksensor 28 (Innendruckerfassungseinrichtung) für jeden
Zylinder an dem Zylinderkopf von dem Verbrennungsmotor 11 zum
Erfassen des Drucks in dem Zylinder vorgesehen. Der Zylinderdrucksensor 28 kann
ein Sensor sein, der mit der Zündkerze 21 integriert
ist, oder ein Sensor, der so montiert ist, dass ein Sensorteil,
das von der Zündkerze 21 getrennt
ist, dem Inneren von dem Verbrennungsraum ausgesetzt ist, verwendet
werden.
-
Die
Abgaben von den vorstehend erwähnten Sensoren
werden einem Verbrennungsmotorsteuerungsschaltkreis (ECU) 29 eingegeben.
Die ECU 29 ist hauptsächlich
durch einen Mikrocomputer ausgebildet und steuert die Kraftstoffeinspritzmenge
von dem Kraftstoffeinspritzventil 20 und eine Zündzeitabstimmung
von der Zündkerze 21 in
Abhängigkeit
von dem Betriebsstatus von dem Verbrennungsmotor durch ausführen von
verschiedenartigen Verbrennungsmotorsteuerungsprogrammen, die in
einem in der ECU 29 eingebauten ROM (Speichermedium) gespeichert
sind.
-
Die
ECU 29 hält
ein Hauptrelais von einer (nicht gezeigten) Leistungszufuhrleitung
eingeschaltet, nach dem ein Zündschalter
(nicht gezeigt) ausgeschaltet ist, um eine Stoppposition von dem
Verbrennungsmotor 11 zu erfassen. Somit wird die Leistungszufuhr
zu der ECU 29 dem Kurbelwinkelsensor 26 und dem
Zylinderdrucksensor 28 und dergleichen fortgesetzt. Wenn
eine Zeit, die ausreichend ist, dass der Verbrennungsmotor 11 seinen
Betrieb vollständig anhält (eine
vorbestimmte ausreichende Verbrennungsmotorstoppzeit), abgelaufen
ist, wird das Hauptrelais ausgeschaltet, wobei dadurch die Leistungszufuhr
zu der ECU 29 und dergleichen getrennt wird.
-
Darüber hinaus
führt die
ECU 29 eine Drehrichtungsbestimmungsroutine aus, die in 2 gezeigt ist, um zu bestimmen,
ob der Verbrennungsmotor 11 eine normale Drehung oder eine
umgekehrte Drehung durchführt, auf
der Grundlage einer Beziehung zwischen dem aus dem Abgabesignal
von dem Kurbelwinkelsensor 26 erfassten Kurbelwinkel und dem
Wert von dem Zylinderdrucksensor 28. Die ECU 29 führt ebenso
eine in 3 gezeigte Kurbelwinkelzählroutine
zum Hoch-/Herunterzählen
eines Zählwerts
von einem Kurbelwinkelzähler
C gemäß der Drehrichtung
von dem Verbrennungsmotor 11 zu jedem Zeitpunkt durch,
bei dem der Kurbelwinkelsensor 26 das Kurbelwinkelimpulssignal
abgibt. Als nächstes
werden Details dieser Routine beschrieben.
-
Die
Drehrichtungsbestimmungsroutine von 2 wird
durch eine Unterbrechungsroutine zu jedem Zeitpunkt gestartet, wenn
eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, und dient als eine Drehrichtungsbestimmungseinrichtung,
die in den Ansprüchen
wiedergegeben ist. Diese Routine berücksichtigt die Druckänderungscharakteristiken
bei einem Zylinder während
eines Verdichtungstakts (insbesondere die Druckerhöhung, da
sich ein Kolben 33 in dem Zylinder während des Verdichtungstakts
nach oben bewegt, so dass er einen oberen Totpunkt für einen
Fall einer normalen Drehung erreicht, wohingegen der Druck sich
verringert, da der Kolben 33 sich für den Fall einer umgekehrten
Drehung nach unten bewegt). Genauer gesagt bestimmt dies Routine,
ob sich der Druck oberhalb von dem Kolben 33 in dem Zylinder
während
des Verdichtungstakts, d. h. auf dem Weg zu dem oberen Totpunkt
erhöht
oder verringert, und bestimmt dann, dass die normale Drehung auftritt,
wenn sich der Druck erhöht,
während
sie bestimmt, dass die umgekehrte Drehung auftritt, wenn sich der
Druck verringert.
-
Wenn
die Routine von 2 gestartet
wird, wird zunächst
bestimmt, ob der Zylinderdrucksensor 28 normal arbeitet
oder nicht, auf der Grundlage einer Diagnose, die durch eine Selbstdiagnosefunktion in
Schritt S100 enthalten wird.
-
Wenn
beispielsweise eine Situation, wie z. B. ein Bruch einer Signalleitung
oder eine abnormale Leistungszufuhrspannung, bei dem Zylinderdrucksensor 28 auftritt,
wird die Abgabespannung von dem Zylinderdrucksensor 28 abnormal.
Somit kann bestimmt werden, ob der Zylinderdruck 28 normal
arbeitet oder nicht, durch bestimmen, ob die Ausgangsspannung von
dem Zylinderdrucksensor 28 innerhalb eines normalen Spannungsbereichs
liegt oder nicht. Wenn bestimmt ist, dass der Betrieb von dem Zylinderdrucksensor 28 abnormal
ist, wird diese Routine ohne durchführen des verbleibenden Prozesses
beendet.
-
Wenn
bestimmt wird, dass der Zylinderdrucksensor 28 in Schritt
S100 normal arbeitet, wird in Schritt S101 bestimmt, ob eine Drehgeschwindigkeit
von den Verbrennungsmotor gleich wie oder niedriger als eine vorbestimmte
Drehzahl ist (beispielsweise 500 Upm), bei der oder unterhalb der eine
umgekehrte Drehung von dem Verbrennungsmotor auftreten kann. Für einen
Fall, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl höher als die vorbestimmte Drehzahl
ist und daher eine umgekehrte Drehung nicht auftreten kann, wird
diese Routine ohne durchführen
des verbleibenden Prozesses beendet.
-
Wenn
andererseits bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl gleich
wie oder niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, bei der oder unterhalb
der die umgekehrte Drehung von dem Verbrennungsmotor in Schritt
S101 auftreten kann, ist dann in dem Schritt S102 bestimmt, ob es
einen Zylinder während
eines Verdichtungstakts (im Folgenden als Verdichtungszylinder bezeichnet)
auf der Grundlage des Zählwerts
von dem Kurbelwinkelzähler
C gibt oder nicht, der nachstehend beschrieben ist. Für einen
Fall, bei dem es keinen Verdichtungszylinder gibt (beispielsweise
wenn die Kolben von allen Zylindern an den oberen oder unteren Totpunkten
positioniert sind), kann die Bestimmung für die Drehrichtung nicht durchgeführt werden
und wird daher diese Routine beendet.
-
Wenn
in Schritt S 102 bestimmt wird, dass es einen Verdichtungszylinder
gibt, wird dann in dem Schritt S 103 bestimmt, ob ein Einlassventil 31 von dem
Verdichtungszylinder geschlossen ist oder nicht. Während eines
Verdichtungstakts wird das Auslassventil 32 geschlossen
gehalten und hingegen das Einlassventil 30 ist zu der Hälfte von
dem Verdichtungstakt zum Erhöhen
der Einlasseffizienz geöffnet sein
kann (siehe 7). Für einen
Fall, bei dem das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylinder
geöffnet
ist, wird der Druck in dem Zylinder nahezu gleich dem Außenluftdruck
und wird unverändert
auch während
des Verdichtungstakts. Daher kann die umgekehrte Drehung von dem
Verbrennungsmotor für
diesen Fall nicht erfasst werden. Aus diesem Grund wird diese Routine
beendet, wenn in Schritt S103 bestimmt wird, dass das Einlassventil 31 von
dem Verdichtungszylinder geöffnet
ist.
-
Wenn
andererseits bestimmt wird, dass das Einlassventil 31 von
dem Verdichtungszylinder in Schritt S103 geschlossen ist, wird dann
in Schritt S104 bestimmt, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder
(der erfasste Wert von dem Zylinderdrucksensor 28) sich
erhöht
oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Druck in dem Verdichtungszylinder
sich in Schritt S104 erhöht,
wird dann bestimmt, dass die in Schritt S105 bestimmt, dass die
Drehung von dem Verbrennungsmotor einen normale Drehung ist. Anderenfalls
wird in Schritt S106 bestimmt, dass die Drehung von dem Verbrennungsmotor
eine umgekehrte Drehung ist.
-
Die
Kurbelwinkelzählroutine
von 3 wird durch eine
Unterbrechungsroutine synchron mit einem führenden Rand und einem nacheilenden
Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal gestartet, das von dem Kurbelwinkelsensor 26 abgegeben
wird. Die Routine zählt
den Zählwert
von dem Kurbelwinkelzähler
C in Abhängigkeit
von der Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 synchron
mit den führenden
und nacheilenden Rändern
von dem Kurbelwinkelimpulssignal hoch/herunter. Diese Routine dient
als eine Kurbelwinkelerfassungseinrichtung zusammen mit dem Kurbelwinkelsensor 26.
-
Der
Kurbelwinkel an dem führenden
Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal und derjenige an dem nacheilenden
Rand sind zwischen einer normalen Drehung und einer umgekehrten
Drehung umgekehrt. Beispielsweise ist der Kurbelwinkel an dem führenden
Rand während
der normalen Drehung der Kurbelwinkel an dem nacheilenden Rand während der
umgekehrten Drehung. Unter Berücksichtigung diese
Tatsache, wie in 4 gezeigt
ist, zählt
der Kurbelwinkelzähler
C das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führenden
Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung, während er
das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal
während
der umgekehrten Drehung herunter zählt. Somit kann die Zeitabstimmung,
bei der das Kurbelwinkelimpulssignal (Kurbelwinkel) während der
normalen Drehung gezählt
wird, und diejenige während
der umgekehrten Umdrehung miteinander in Übereinstimmung gebracht werden.
-
Zusätzlich ist
der Kurbelwinkel von dem ersten Kurbelwinkelimpulssignal, unmittelbar
nachdem die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 umgekehrt
wird, der gleiche wie derjenige von dem letzten Kurbelwinkelimpulssignal
unmittelbar vor der Änderung
von der Drehrichtung. Wenn das ersten Kurbelwinkelimpulssignal unmittelbar
nach der Änderung
der Drehrichtung gezählt
wird, tritt daher ein Erfassungsfehler entsprechend einem Zähler auf.
-
Zum
Verhindern des vorstehend genannten Erfassungsfehlers ist der Kurbelwinkelzähler C angeordnet,
dass er das erste Kurbelwinkelimpulssignal nicht zählt, unmittelbar
nach dem die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 umgekehrt
wird. Somit ist es möglich,
zu verhindern, dass eine Abweichung von einem Zähler zwischen dem Zählwert von dem
Kurbelwinkelzähler
C und dem Kurbelwinkel auftritt.
-
Wenn
die Kurbelwinkelzählroutine
von 3 zum Steuern des
Zählbetriebs
von dem Kurbelwinkelzähler
C auf die vorstehend beschriebene Weise gestartet wird, wird in
Schritt S201 bestimmt, ob die Bestimmung von der Drehrichtung von
dem Verbrennungsmotor 11 durch die Drehrichtungsbestimmungsroutine
von 2 durchgeführt wird
oder nicht (insbesondere ob der Zylinderdrucksensor 28 normal arbeitet
und die Verbrennungsmotordrehzahl gleich wie oder niedriger als
eine vorbestimmte Drehzahl ist, weil der oder unterhalb der die
umgekehrte Drehung austreten kann). Für einen Fall, bei dem die Bestimmung
von der Drehrichtung nicht durchgeführt wird, wird diese Routine
ohne durchführen
des verbleibenden Prozesses beendet.
-
Wenn
anderseits in Schritt S201 bestimmt wird, dass die Bestimmung von
der Drehrichtung schon durchgeführt
wird, wird dann in Schritt S202 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 11 sich
in die normale Richtung auf der Grundlage des Ergebnisses der Drehrichtungsbestimmungsroutine
von 2 dreht oder nicht.
Für den
Fall, bei dem der Verbrennungsmotor 11 sich in die normale
Richtung dreht, wird dann in Schritt S203 bestimmt, ob der gegenwärtige Rand
von dem Kurbelwinkelimpulssignal ein führender Rand ist. Wenn der
gegenwärtige
Rand nicht der führende
Rand ist, wird diese Routine beendet, ohne das irgendetwas getan
wird.
-
Wenn
der gegenwärtige
Rand als der führende
Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal in Schritt S203 bestimmt wird,
wird dann in Schritt S204 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 11 in
die normale Richtung zu dem Zeitpunkt der Erzeugung des vorherigen
Kurbelwinkelimpulssignals gedreht wird oder nicht (insbesondere
ob sowohl die Drehrichtung, wenn das vorherige Kurbelwinkelimpulssignal
erzeugt wurde, als auch diese, wenn das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignal
erzeugt wurde, in der normalen Richtung sind oder nicht). Wenn „JA" gilt, wird der Zählwert von
dem Kurbelwinkelzähler
C um +1 hochgezählt.
Somit wird, wie in 4 gezeigt
ist, der Zählwert
von dem Kurbelwinkelzähler
C um +1 synchron mit dem führenden
Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung hochgezählt. Der
Kurbelwinkel wird aus diesem Zählwert
erfasst.
-
Für den Fall,
dass „NEIN" bei der Bestimmung
in Schritt S204 gilt, insbesondere für einen Fall, bei dem das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignal als
das erste erfasst wird, unmittelbar nachdem die Drehrichtung von
dem Verbrennungsmotor 11 sich von der umgekehrten Richtung
zu der normalen Richtung geändert
hat, wird das gegenwärtige
Kurbelwinkelimpulssignal nicht gezählt und wird der Zählwert von
dem Kurbelwinkelsensor C der durch das vorhergehende Zählen erhalten
wird, bei Schritt S206 beibehalten. Somit kann die Abweichung von einem
Zähler
zwischen dem Zählwert
von dem Kurbelwinkelzähler
C und dem Kurbelwinkel verhindert werden, die auftreten kann, wenn
die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 sich von
der umgekehrten Richtung zu der normalen Richtung ändert.
-
Wenn
andererseits in Schritt S202 bestimmt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 11 in
die umgekehrte Richtung dreht, auf der Grundlage des Ausführungsergebnisses
von der Drehrichtungsbestimmungsroutine von 2, wird dann in Schritt S207 bestimmt,
ob der gegenwärtige
Rand ein nacheilender Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal ist
oder nicht. Für
einen Fall, bei dem der gegenwärtige
Rand nicht der nacheilende Rand ist, wird dies Routine beendet.
-
Wenn
der gegenwärtige
Rand als der nacheilende Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal in Schritt
S 207 bestimmt wird, wird dann in Schritt S208 bestimmt, ob die
Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 eine normale Drehung
war, als das vorhergehende Kurbelwinkelimpulssignal erzeugt wurde (insbesondere
ob das gegenwärtige
Kurbelwinkelimpulssignal das erste ist, unmittelbar nachdem die Drehrichtung
von der normalen Drehung zu der umgekehrten Drehung geändert wurde).
Wenn in „JA" gilt, wird das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignal nicht
gezählt
und wird der Zählwert
von dem Kurbelwinkelzähler
C, der bei dem vorhergehenden Zählen erhalten
wurde, in Schritt S209 beibehalten. Somit ist es möglich, zu
verhindern, dass die Abweichung von einem Zähler zwischen dem Zählwert von
dem Kurbelwinkelzähler
C und dem Kurbelwinkel auftritt, wenn die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 sich
von der normalen Drehung zu der umgekehrten Drehung ändert.
-
Wenn
in Schritt S208 „NEIN" gilt, d. h. wenn sowohl
die Drehrichtung, als das vorhergehende Kurbelwinkelimpulssignal
erzeugt wurde, und diejenige, als das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignal
erzeugt wurde, als umgekehrte Drehung bestimmt werden, wird der
Zählwert
von dem Kurbelwinkelzähler
C um -1 herunter gezählt.
Somit wird, wie in 4 gezeigt
ist, der Kurbelwinkelzähler
C während
der umgekehrten Drehung synchron mit dem nacheilenden Ende von dem
Kurbelwinkelimpulssignal um -1 herunter gezählt. Der Kurbelwinkel wird
aus diesem Zählwert
erfasst.
-
Jede
von den Routinen von den 2 und 3, die vorstehend beschrieben
sind, läuft
ab, bis eine vorbestimmte ausreichende Verbrennungsmotorstoppzeit
abgelaufen ist, auch nachdem der Zündschalter ausgeschaltet ist.
Wenn die ausreichende Verbrennungsmotorstoppzeit abgelaufen ist,
wird der Zählwert
von dem Kurbelwinkelzähler
C zu dem Zeitpunkt in einem Backup-RAM (nicht gezeigt) von der ECU 29 als
Information hinsichtlich einer Stoppposition von den Verbrennungsmotor 11 gespeichert
(Information hinsichtlich einer Ausgangsposition bei dem nächsten Start).
Somit ist es bei dem nächsten Start
möglich,
den ersten Zylinder, der zu zünden
ist oder zu dem Kraftstoff einzuspritzen ist, durch verwenden der
Information hinsichtlich der Stoppposition genau zu bestimmen, die
in dem Backup-RAM gespeichert ist (die Information hinsichtlich
der Ausgangsposition bei dem nächsten
Start), um den Verbrennungsmotor 11 zu starten. Somit können das Startverhalten
und die Abgasemission beim Starten verbessert werden.
-
Gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das vorstehend beschrieben ist, kann
die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 als eine normale
Drehung/umgekehrte Drehung mit einer hohen Genauigkeit durch bestimmen
des Verdichtungszylinders auf der Grundlage des Zählwerts
von dem Kurbelwinkelzähler
C und durch bestimmen, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder sich erhöht oder
verringert, bestimmt werden. Da für diesen Fall die Information über den
Druck in dem Zylinder, der durch den Zylinderdrucksensor 28 erfasst wird,
für Anwendungen
verwendet werden kann, die andere als die Erfassung der umgekehrten
Drehung sind (beispielsweise eine Brennschlusserfassung, eine Klopferfassung
usw.), ist es nicht notwendig, den Zylinderdrucksensor 28 nur
für die
Erfassung von der umgekehrten Drehung vorzusehen. Der Zylinderdrucksensor 28 kann
wirksam für
einen breiten Bereich von Anwendungen verwendet werden. Darüber hinaus
ist es für
einen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein System angewendet
ist, bei dem der Zylinderdrucksensor 28 für andere
Anwendungen als für
die Erfassung der umgekehrten Drehung vorgesehen ist (beispielsweise
die Erfassung eines Brennschlusses oder eines Klopfens), nicht notwendig,
einen neuen Sensor zum Erfassen der umgekehrten Drehung vorzusehen.
Daher kann die vorliegende Erfindung mit geringen Kosten ausgeführt werden.
-
Bei
der Kurbelwinkelzählroutine
von 3 zählt der
Kurbelwinkelzähler
C das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führenden
Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung
hoch, während
er das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem nacheilenden Rand während der
umgekehrten Drehung herunter zählt. Jedoch
kann er das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem nacheilende
Ende von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung hoch
zählen,
während
er das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führenden
Rand während
der umgekehrten Drehung herunter zählt.
-
Darüber hinaus
kann für
einen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein System angewendet
ist, das einen Kurbelwinkelerfassungsfehler entsprechend der Impulsbreite von
dem Kurbelwinkelimpulssignal gestattet, der Kurbelwinkelzähler C das Kurbelwinkelimpulssignal
synchron mit dem führenden
Rand (oder dem nacheilenden Rand) von dem Kurbelwinkelimpulssignal
sowohl während
der normalen Drehung als auch während
der umgekehrten Drehung hoch-/herunterzählen.
-
(Ausführungsbeispiel 2)
-
In
dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drehrichtung
von dem Verbrennungsmotor 11 dadurch bestimmt, dass bestimmt
wird, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder sich erhöht oder
sich verringert. Gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung läuft
eine Drehrichtungsbestimmungsroutine von 5 durch eine Unterbrechungsroutine zu
jedem Zeitpunkt ab, wenn ein vorbestimmter Zeitbetrag verläuft, wobei
dadurch bestimmt wird, ob der Druck in einem Zylinder während eines
Expansionstakts (im folgenden einfach als Expansionszylinder bezeichnet)
sich erhöht
oder verringert, um die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 zu
bestimmen.
-
Wie
in 6 gezeigt ist, hat
der Expansionszylinder die Eigenschaft, dass der Druck in dem Zylinder
sich verringert, wenn sich ein Kolben 33 nach unten bewegt,
bis ein Auslassventil 32 während einer normalen Drehung
geöffnet
wird, während
er sich erhöht,
wenn der Kolben 33 sich nach oben während der umgekehrten Drehung
bewegt. Die Drehrichtungsbestimmungsroutine von 5 berücksichtigt diese
Eigenschaft und bestimmt, ob der Druck in dem Expansionszylinder
sich erhöht
oder verringert, bevor das Auslassventil 32 von dem Expansionszylinder
geöffnet
wird. Die Routine von 5 bestimmt die
Drehung von dem Verbrennungsmotor als normale Drehung, wenn der
Druck sich verringert, und bestimmt die Drehung als eine umgekehrte
Drehung, wenn sich der Druck erhöht.
-
Wenn
diese Routine gestartet wird, wird in Schritt S300 bestimmt, ob
der Zylinderdrucksensor 28 normal arbeitet oder nicht,
auf der Grundlage einer Diagnose, die durch eine Selbstdiagnosefunktion erzielt
wird. Wenn bestimmt wird, dass der Zylinderdrucksensor 28 abnormal
arbeitet, wird diese Routine ohne durchführen des verbleibenden Prozesses beendet.
-
Wenn
bestimmt wird, dass der Zylinderdrucksensor 28 in Schritt
S300 normal arbeitet, wird dann in Schritt S300 bestimmt, ob die
Drehzahl von dem Verbrennungsmotor 11 gleich wie oder niedriger als
eine vorbestimmte Drehzahl ist oder nicht (beispielsweise 500 Upm),
bei oder unterhalb der eine umgekehrte Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 auftreten
kann. Für
einen Fall, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl höher als
die vorbestimmte Drehzahl ist und daher eine umgekehrte Drehung nicht
auftreten kann, wird diese Routine ohne durchführen des verbleibenden Prozesses
beendet.
-
Wenn
in Schritt S301 bestimmt wird, dass die Drehzahl von dem Verbrennungsmotor 11 gleich
wie oder niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, bei der oder
unterhalb von der die umgekehrte Drehung auftreten kann, wird dann
in Schritt S302 bestimmt, ob es einen Expansionszylinder gibt oder
nicht, auf der Grundlage des Zählwerts
von dem Kurbelwinkelzähler
C. Wenn es keinen Expansionszylinder gibt, kann die Drehrichtung
von dem Verbrennungsmotor 11 nicht bestimmt werden. Daher
wird diese Routine beendet.
-
Wenn
in dem Schritt S302 bestimmt wird, dass es einen Expansionszylinder
gibt, wird dann in Schritt S303 bestimmt, ob das Auslassventil 32 von dem
Expansionszylinder geschlossen ist oder nicht. Während eines Expansionstakts
wird das Einlassventil 31 geschlossen gehalten, wohingegen
das Auslassventil 32 von der Hälfte des Expansionstakts zum
Erhöhen
der Auslasseffizienz geöffnet
sein kann (siehe 7).
Wenn das Auslassventil 32 von dem Expansionszylinder geöffnet ist,
wird der Druck nahezu der Außenluftdruck
und wird unverändert
auch bei dem Expansionszylinder (siehe 6). Daher kann die umgekehrte Drehung
nicht erfasst werden. Aus diesem Grund wird diese Routine beendet,
wenn in Schritt S303 bestimmt wird, dass das Auslassventil 32 von
dem Expansionszylinder geöffnet
ist.
-
Andererseits
wird in Schritt S303 bestimmt, dass das Auslassventil 32 von
dem Expansionszylinder geschlossen ist. Es wird dann in Schritt
S304 bestimmt, ob der Druck in dem Expansionszylinder (erfasster
Wert von dem Zylinderdrucksensor 28) sich verringert oder
nicht. Wenn eine Verringerung des Drucks in dem Expansionszylinder
erfasst wird, wird in Schritt S305 bestimmt, dass die Drehung von
dem Verbrennungsmotor eine normale (vorwärts) Drehung ist. Wenn eine
Erhöhung
des Drucks in dem Expansionszylinder erfasst wird, wird in Schritt
S306 bestimmt, dass die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 die
umgekehrte Drehung ist.
-
Darüber hinaus
wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Kurbelwinkelzähler
C ebenso gemäß der Kurbelwinkelzählroutine
von 3 hoch-/heruntergezählt, die
in dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wird. Das
vorliegende Ausführungsbeispiel
kann die gleichen Wirkungen wie diejenigen erzielen, die durch das
erste Ausführungsbeispiel
erzielt werden.
-
(Ausführungsbeispiel 3)
-
In
dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drehrichtung
von dem Verbrennungsmotor 11 auf der Grundlage des Drucks
in dem Verdichtungszylinder bestimmt. Jedoch wird für einen
Fall, bei dem das Einlassventil 31 bis zu der Hälfte von
dem Verdichtungstakt geöffnet ist
(siehe 7), der Druck
nahezu der Außenluftdruck
und wird auch bei dem Verdichtungszylinder während eines Zeitraums unverändert, in
dem das Einlassventil 31 geöffnet ist. Somit kann die umgekehrte
Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 nicht erfasst werden.
Jedoch wird das Auslassventil 32 von dem Expansionszylinder
geschlossen, auch wenn das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylinder
geöffnet
ist (siehe 7). Daher
ist es durch bestimmen, ob der Druck in dem Expansionszylinder sich
verringert oder sich erhöht,
möglich,
die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 zu bestimmen.
-
Darüber hinaus
wird in dem zweiten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 auf der Grundlage
des Drucks in dem Expansionszylinder bestimmt. Jedoch wird für einen
Fall, bei dem das Auslassventil 32 von der Hälfte von
dem Expansionstakt geöffnet
ist (siehe 7), der Druck
nahezu der Außenluftdruck
und wird auch bei dem Expansionszylinder während eines Zeitraums unverändert, bei dem
das Auslassventil 32 geöffnet
ist (siehe 6). Daher
kann die umgekehrte Drehung nicht erfasst werden. Jedoch wird das
Einlassventil 31 von dem Kompressionszylinder geschlossen,
auch wenn das Auslassventil 32 von dem Expansionszylinder
geöffnet
ist (siehe 7). Daher
ist es durch bestimmen, ob der Druck in dem Expansionszylinder sich
erhöht oder
sich verringert, möglich,
die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 zu bestimmen.
-
Unter
Berücksichtigung
des vorstehend genannten läuft
gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
eine Drehrichtungsbestimmungsroutine von 8 durch eine Unterbrechungsroutine zu
jedem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeit abläuft, wobei dadurch die Bestimmung
von der Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 auf der
Grundlage des Drucks in dem Verdichtungszylinder (Schritt S401)
und derjenigen auf der Grundlage des Drucks in dem Expansionszylinder
(Schritt S402) ausgeführt wird.
Für diesen
Fall wird bei der Bestimmung von der Drehrichtung auf der Grundlage
des Drucks in dem Verdichtungszylinder (Schritt S401) die gleiche Routine
ausgeführt
wie die Drehrichtungsbestimmungsroutine von 2, die in dem ersten Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Somit wird während des
Zeitraums, in dem das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylinder
geschlossen ist, bestimmt, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder
sich erhöht oder
verringert, wobei dadurch der Drehungsstatus von dem Verbrennungsmotor 11 als
normale Drehung oder umgekehrte Drehung bestimmt wird. Dann wird
bei der Bestimmung von der Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks
in dem Expansionszylinder (Schritt S402) die gleiche Routine ausgeführt wie die
Drehrichtungsbestimmungsroutine von 5,
die in dem zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet wird. Somit wird während
des Zeitraums, in dem das Auslassventil 32 von dem Expansionszylinder
geschlossen ist, bestimmt, ob der Druck in dem Expansionszylinder
sich verringert oder nicht, wobei dadurch der Drehstatus von dem
Verbrennungsmotor 11 als normale Drehung oder umgekehrte
Drehung bestimmt wird.
-
Gemäß dem vorstehend
beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel
kann auch für
einen Fall, bei dem die Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks in
dem Verdichtungszylinder nicht bestimmt werden kann, da das Einlassventil 31 von
dem Verdichtungszylinder geöffnet
ist, die Bestimmung von der Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks
in dem Expansionszylinder durchgeführt werden, da das Auslassventil 32 von
dem Expansionszylinder geschlossen ist (siehe 7). In ähnlicher Weise kann auch für einen
Fall, bei dem die Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks in dem
Expansionszylinder nicht bestimmt werden kann, da das Auslassventil 32 von
dem Expansionszylinder geöffnet
ist, die Bestimmung der Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks
in dem Verdichtungszylinder durchgeführt werden, da das Einlassventil 31 von
dem Verdichtungszylinder geschlossen ist (siehe 7). Daher kann auch während des Zeitraums, in dem
das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylinder geöffnet ist,
und des Zeitraums, in dem das Auslassventil 32 von dem
Expansionszylinder geöffnet
ist, die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 bestimmt werden.
Somit kann die Bestimmung von der Drehrichtung durchgehend durchgeführt werden,
bis die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 anhält.
-
Es
ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Verbrennungsmotoren
mit einer bestimmten Anzahl von Zylindern beschränkt ist. D. h., dass die vorliegende
Erfindung auf Verbrennungsmotoren angewendet werden kann, die einen
oder mehrere Zylinder einsetzt. Darüber hinaus sind Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Mehrfachanschlusseinspritzverbrennungsmaschine
beschränkt,
wie in 1 gezeigt ist.
Zusätzlich
können
die Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung auf andere Verbrennungsmotoren, beispielsweise
einen Direkteinspritzverbrennungsmotor oder einen Magerverbrennungsmotor
angewendet werden.
-
Die
Brennkraftmaschinensteuerungseinheit bestimmt somit die Drehrichtung
von dem Verbrennungsmotor 11 ohne Einsetzen des Drehwinkelsensors,
der für
die Erfassung der umgekehrten Drehung ausgelegt ist. Während der
normalen Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 erhöht sich
der Zylinderdruck, wenn der Kolben 33 sich nach oben zu
dem oberen Totpunkt bewegt. In ähnlicher
Weise verringert sich der Druck während der umgekehrten Drehung,
wenn der Kolben 33 sich nach unten bewegt. Somit bestimmt
die ECU 29, ob der Druck in dem Zylinder während eines
Verdichtungstakts sich erhöht oder
verringert, bevor der Kolben 33 von dem Zylinder den oberen
Totpunkt erreicht. Die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 wird
als normal bestimmt, wenn der Druck sich erhöht, und wird als eine umgekehrte
Drehung bestimmt, wenn sich der Druck verringert. Während eines
Normaldrehungsexpansionstakts bewegt sich der Kolben 33 nach
unten und verringert sich der Druck in dem Zylinder, bis ein Auslassventil 32 öffnet, während sich
der Kolben nach oben bewegt und sich der Druck während der umgekehrten Drehung
erhöht.