DE102012200533A1

DE102012200533A1 - Kraftstoffsteuervorrichtung für Innenverbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102012200533A1
Application number: DE102012200533A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kobayashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2012-11-29
Anticipated expiration: 2032-01-17
Also published as: JP5089791B1; DE102012200533B4; JP2012246833A; CN102797579A; CN102797579B

Abstract

Eine durch einen Luftmassensensor (Einlassluftmengendetektor) detektierte Einlassluftmenge RQa, der an einem Einlassrohr eines Innenverbrennungsmotors vorgesehen ist, wird mit einer auf Basis eines Detektionswerts eines an einem Überdrucktank vorgesehenen Einlassluftdrucksensors (Einlassrohrdruckdetektor) berechneten Einlassluftmenge EQa verglichen. Wenn die Menge RQa größer als die Menge EQa ist, wird die Menge RQa für die Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendet. Wenn die Menge EQa größer als die Menge RQa ist, wird die Menge EQa für die Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendet. Somit wird eine Kraftstoffsteuervorrichtung in die Lage versetzt, eine exakte Luftmenge zu detektieren, die in eine Verbrennungskammer des Motors eingeführt wird, indem eine Luftmenge detektiert wird, die in das Einlassrohr aus einem Bremskraftverstärker durch einen Bremsvorgang fließt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffsteuervorrichtung für einen Innenverbrennungsmotor, um einem Innenverbrennungsmotor Kraftstoff in einer Menge zum zuzuführen, die unter Verwendung einer Menge an Einlassluft berechnet worden ist und genauer gesagt auf eine Kraftstoffsteuervorrichtung eines Automobilmotors.
VERWANDTER STAND DER TECHNIK
Ein Automobil ist allgemein mit einem Bremskraftverstärker versehen, um während eines Bremsvorgangs eine große Bremskraft zu erhalten. Der Bremskraftverstärker erhält eine Bremskraft während eines Bremsvorgangs unter Verwendung eines negativen Drucks, der im Einlassrohr eines Motors erzeugt wird.
Eine Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors wird elektronisch gesteuert und mit einem Luftmassensensor versehen, der eine Einlassluftmenge detektiert, und einen Kurbelwinkelsensor, der eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors detektiert, um eine Kraftstoffmenge zu berechnen, die dem Innenverbrennungsmotor zuzuführen ist. Weiter, um die Leerlaufdrehung zu stabilisieren und die Beeinträchtigung der Abgasemission zu verhindern, korrigiert die Kraftstoffsteuervorrichtung eine Kraftstoffzufuhr anhand von daran aus verschiedenen Sensoren und Schaltern eingegebenen Informationen.
Beispielsweise ist das Automobil mit einem Detektionsschalter ausgestattet, der einen Bremsvorgang detektiert, indem detektiert wird, ob die Bremse EIN oder AUS ist, und die Kraftstoffsteuervorrichtung verwendet einen Zustand dieses Detektionsschalters zur Kraftstoffsteuerung, um den Leerlauf zu stabilisieren und eine Verschlechterung der Abgasemission zu verhindern.
Anhand einer in Patentdokument 1 beschriebenen Kraftstoffsteuervorrichtung wird, ob es Einlassluft von einem Bremskraftverstärker zum Einlassrohr gibt, anhand eines Schaltsignals bestimmt, welches anzeigt, ob die Bremse EIN oder AUS ist, und das Umschalten wird vorgenommen, um entweder ein Detektionsergebnis des Luftmassenmesssensors oder einen Druck des Einlassrohrs zu verwenden, wenn eine zur Kraftstoffsteuerung verwendete Kraftstoffmenge berechnet wird.
Spezifischer, wenn die Bremse AUS ist und eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seitdem der Zustand der Bremse von EIN nach AUS verändert wurde, wird eine zur Kraftstoffsteuerung verwendete Kraftstoffmenge unter Verwendung einer Einlassluftmenge, die durch den Luftmassensensor detektiert wird, berechnet. Wenn andererseits die Bremse EIN ist und wenn keine vorgegebene Zeit verstrichen ist, seit sich der Zustand der Bremse von EIN nach AUS geändert hat, wird eine zur Kraftstoffsteuerung verwendete Kraftstoffmenge unter Verwendung einer auf Basis des durch einen Einlassluftdrucksensor detektierten Drucks berechneten Einlassluftmenge berechnet.
Patentdokument 1: JP-A-2005-325700
Jedoch kann die in Patentdokument 1 beschriebene Kraftstoffsteuervorrichtung nicht feststellen, ob die Bremse EIN oder AUS ist, wenn ein Fehler im Detektionsschalter auftritt, der bestimmt, ob die Bremse EIN oder AUS ist, oder wenn das Automobil nicht mit einem Detektionsschalter für die Bremse ausgerüstet ist. Daher entsteht das Problem, dass die Kraftstoffsteuervorrichtung die Kraftstoffsteuerung nicht korrigieren kann.
Im Allgemeinen geht während eines Bremsvorgangs eines Automobils ein Bremsedetektionsschalter auf EIN, sobald das Bremspedal gedrückt wird, und wird eine Bremskraft durch einen Betrieb des Bremskraftverstärkers erzeugt, wenn das Bremspedal weiter gedrückt wird.
Gemäß Patentdokument 1, weil ein Bremsbetrieb durch den Bremsschalter detektiert wird, wie durch eine gestrichelte Linie in 5 angezeigt, wird, wenn das Bremspedal gedrückt wird und der Bremsschalter auf EIN geht, die bei der Berechnung für die Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendete Luftmenge unabhängig von einem Betrag des Bremsvorgangs von einer Luftmenge, die durch die Luftmassensensor detektiert wird, zu einer Einlassluftmenge umgeschaltet, die auf Basis eines detektierten Drucks aus dem Einlassrohrdrucksensor berechnet wird.
Daher wird, selbst wenn eine Operation, durch welche ein Bremspedalbetrag zu klein ist, als dass der Bremsverstärker arbeitet, eine Einlassluftmenge zur Kraftstoffsteuerung von einer detektierten Luftmenge aus dem Luftmassensensor zu einer auf Basis des detektierten Drucks aus dem Einlassrohrdrucksensor berechneten Einlassluftmenge umgeschaltet. Entsprechend gibt es das Problem, dass die Leistungsfähigkeit der Kraftstoffsteuerung verschlechtert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist entwickelt worden, um die oben diskutierten Probleme zu lösen und hat als Aufgabe, eine preisgünstige Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors bereitzustellen, die zur Durchführung von Kraftstoffsteuerung in der Lage ist, indem eine exakte Einlassluftmenge unabhängig von Unannehmlichkeiten detektiert wird, die verursacht werden, wenn ein Fahrzeug nicht mit einem Bremsschalter ausgerüstet ist oder ein Versagen im Bremsschalter auftritt, oder wenn eine Einlassluftmenge aus einem Bremskraftverstärker zu einem Einlassrohr aufgrund einer Differenz bei der Größe des Bremsvorgangs variiert.
Eine Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors, die eine Kraftstoffmenge berechnet, um den für einen Innenverbrennungsmotor eines Automobils, der eine Luftmenge verwendet, erforderlichen Kraftstoff einzuspritzen. Die Kraftstoffsteuervorrichtung beinhaltet: einen Einlassluftmengendetektor, der an jeder Lufteinlasspassage vorgesehen ist, die zum Innenverbrennungsmotor führt, und der eine Einlassluftmenge detektiert, die durch die Lufteinlasspassage hindurchgeht; einen Einlassrohrdruckdetektor, der einen Einlassluftdruck der Lufteinlasspassage detektiert; und einen Wandler, der einen Detektionswert des Einlassrohrdruckdetektors in eine physikalische Größe in Messeinheiten gleich einer Messeinheit eines Detektionswerts des Einlasskuftmengendetektors umwandelt. Die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge wird mit einer durch den Umwandler auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechneten Einlassluftmenge verglichen. Wenn die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge größer als die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge ist, wird die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge verwendet, um eine Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor zu berechnen. Wenn die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge größer als die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge ist, wird die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge verwendet, um eine Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor zu berechnen.
Wenn wie oben konfiguriert, wird die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge, die der Lufteinlasspassage bereitgestellt wird, die zum Innenverbrennungsmotor führt, mit der auf Basis des detektierten Werts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechneten Einlassluftmenge verglichen, und wenn die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge, die der Lufteinlasspassage bereitgestellt wird, die zum Innenverbrennungsmotor führt, die Größere der zwei Mengen ist, wird die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge verwendet, um eine Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor zu berechnen, während, wenn die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge die Größere der zwei Mengen ist, die durch den Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge verwendet wird, um eine Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor zu berechnen. Entsprechend, selbst in einem Fall, wenn die Einlassluftmenge ansteigt, nachdem sie durch die Luftmengendetektor detektiert wird, wird es möglich, die für die Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendete Einlassluftmenge von der durch den Einlassluftmengendetektor detektierten Einlassluftmenge zur auf Basis des durch den Einlassrohrdruckdetektor detektierten Drucks berechneten Einlassluftmenge umzuschalten. Folglich kann eine Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker detektiert werden, ohne einen Bremsschalter zu verwenden, und die Leistungsfähigkeit der Kraftstoffsteuerung wird nicht beeinträchtigt.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung bei Gesamtschau mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlicher werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, welche die Konfiguration einer Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das verwendet wird, um das Einlassluftmengenumschalten zur Kraftstoffsteuerung durch die Kraftstoffsteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Betrieb von Einlassluftmengenumschaltung durch eine Kraftstoffsteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt; und
5 ist ein Timing-Diagramm, das die Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Nachfolgend wird eine Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.
1 ist eine Ansicht, welche die Konfiguration der Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein Automobilmotor 1 als ein Innenverbrennungsmotor ist mit einem Einlassport 2, durch welchen Luft nach innen eingelassen wird, einem am Einlassport 2 vorgesehenen Einlassventil 3, einem Abgasdurchgang 4, aus dem Abgas nach außen abgeführt wird, einem Auslassventil 5, das am Auslassdurchgang vorgesehen ist, einer Zündkerze 6, die Kraftstoff im Motor 1 entzündet, und einem Kurbelwinkelsensor 7 als einem Motorrotationsdetektor, der eine Drehzahl des Motors 1 detektiert, versehen.
Wenn Luft in den Motor 1 eingesaugt wird, wird Luft von der Atmosphäre hereingenommen und es werden daraus durch einen Luftreiniger 8 Verunreinigungen entfernt, wonach die Luft aus dem Einlassventil 3 durch sequentielles Passieren eines Einlassrohrs 9, eines Überdrucktanks 10 und des Einlassdurchgangs 2 in den Motor 1 eingeführt wird. Hierbei bilden entsprechende Komponenten, die Luft gestatten, vom Luftreiniger 8 bis zum Einlassdurchgang 2 zu passieren, gemeinsam eine Lufteinlasspassage des Motors 1.
Das Einlassrohr 9 ist mit einem Luftsensor (AFS) 11 versehen, der eine Einlassluftmenge des Motors 1 detektiert und einen Einlassluftmengendetektor bildet. Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, beinhaltet der Luftmassensensor 11 einen Einlasslufttemperatursensor, der eine Temperatur der Einlassluft detektiert.
Eine Drosselklappe 12 ist stromabwärts des Luftmassensensors 11 des Einlassrohrs 9 vorgesehen. Die Drosselklappe 12 ist auch mit einer Funktion eines Leerlaufluftmengensteuerteils versehen, um eine Motorgeschwindigkeit während eines Betriebs aufrecht zu erhalten.
Ein erstes Negativdruck-Einlassrohr 51 ist mit dem Überdrucktank 10 verbunden. Der Überdrucktank 10 und ein Einlassluftdrucksensor 13 sind über das erste Negativdruck-Einlassrohr 51 verbunden. Der Einlassluftdrucksensor 13 bildet einen Einlassrohrdruckdetektor, der einen Einlassluftdruck im Überdrucktank 10, der die Lufteinlasspassage bildet, detektiert. Auch ist ein zweites Negativdruck-Einlassrohr 62 mit dem Überdrucktank 10 verbunden. Der Überdrucktank 10 und ein Bremskraftverstärker 15 sind über das zweite Negativdruck-Einlassrohr 52 verbunden. Zusätzlich ist ein Bremspedal 15 mit dem Bremskraftverstärker 14 verbunden.
Der Luftmassensensor 11 ist stromabwärts des Luftreinigers 8 angeordnet und ist stromaufwärts des zweiten Negativdruck-Einlassrohrs 52 lokalisiert. Der Einlassluftdrucksensor 13 ist stromabwärts des zweiten Negativdruck-Einlassrohrs 52 lokalisiert. Daher enthält eine durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge keine aus dem Bremskraftverstärker 14 in den Überdrucktank 10 strömende Luft. Andererseits, weil der Einlassluftdrucksensor 13 stromabwärts des zweiten Negativdruck-Einlassrohrs 52 lokalisiert ist, enthält ein durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierte Einlassluftdruck Luft, die aus dem Bremskraftverstärker 14 in den Überdrucktank 10 strömt.
Der Einlassluftdurchgang 2 ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil 16 versehen, das stromaufwärts des Einlassventils 3 lokalisiert ist.
Durch Verbrennung im Motor 1 erzeugtes Abgas wird durch sequentielles Passieren durch den Auslassdurchgang 4 und einem Dreiwege-Katalysator 17 in die Atmosphäre entlassen. Der Abgasdurchgang 4 ist mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 18 versehen.
Eine elektronische Steuereinheit 20 inkorporiert einen Mikrocomputer und berechnet daher einen Steuerbetrag verschiedener Typen auf Basis von daran aus dem Luftmassensensor 11, der Drosselklappe 12, dem Einlassluftdrucksensor 13, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor 18 und dem Kurbelwinkelsensor 7 eingegebenen Informationen und treibt das Kraftstoffeinspritzvorrichtung 16 und die Zündkerze 6 unter Verwendung eines, einem Steuerbetrag entsprechenden Steuersignals an.
Die durch die elektronische Steuereinheit 20 durchgeführte Luftmengenumschaltung wird nunmehr anhand von 2 beschrieben, die ein Blockdiagramm ist, das verwendet wird, um ein Einlassluftmengenumschalten für die Kraftstoffsteuerung zu beschreiben. In 2 sind alle durch Referenzbezugszeichen bezeichneten Komponenten, die mit einem Groß-B starten, außer dem Luftmassensensor 11, dem Einlassluftdrucksensor 13 und dem Kurbelwinkelsensor (Motordrehzahldetektor) 7, in der elektronischen Steuereinheit 20 vorgesehen.
Anfangs wandelt der Luftmengenwandler B01 einen durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPB in eine physikalische Größe EQa derselben Messeinheit als eine Einlassluftmenge um, so dass ein Vergleich mit einer durch den Luftmassensensor 11 detektierten Einlassluftmenge RQa vorgenommen werden kann. Dann bestimmt ein Luftmengenumschaltteil B02, welche der durch den Luftmassensensor 11 detektierten Einlassluftmenge RQa und der auf Basis des detektierten Drucks aus dem Einlassluftdrucksensor 13 berechneten Einlassluftmenge EQa als eine zur Berechnung einer Kraftstoffmenge (Kraftstoffsteuerung) verwendeten Einlassluftmenge ausgewählt wird.
Derweil wandelt ein Einlassluftdruckwandler B04 einen vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb, der durch einen Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 gefunden wird, der einen Einlassluftdruck der Einlasspassage vorhersagt, in eine physikalische Größe in derselben Messeinheit wie den Einlassrohrdruck RPb um. Dann vergleicht ein Einlassluftdruckkomparator B05 den durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb mit dem durch den Einlassluftdruckwandler B04 umgewandelten Wert. Dieses Vergleichsergebnis ist einer der Faktoren, die bestimmen, ob das Umschalten durch das Luftmengenumschaltteil B02 freigegeben oder gesperrt wird.
Bezüglich der Einlassluftmenge RQa, die durch die Luftmassensensor 11 detektiert wird, wird eine Einlassluftmenge bei der letzten Abtastung, RQa(i – 1) in einem Speicher B06 gespeichert und wird eine Einlassluftmenge in der aktuellen Abtastung, RQa(i) in einem Speicher B07 gespeichert. Die Einlassluftmenge RQa(i – 1) und die Einlassluftmenge RQa(i) werden am Luftmassenkomparator B08 eingegeben und darin verglichen. Dieses Vergleichsergebnis ist einer der Faktoren, welche festlegen, ob das Umschalten durch den Luftmengenumschaltteil B02 freigegeben oder gesperrt wird.
Weiterhin vergleicht ein Motorumdrehungskomparator B10 eine durch den Kurbelwinkelsensor 7 als Motorrotationsdetektor detektierte Drehzahl Ne mit einer im Basis-Motorgeschwindigkeitsspeicher B09 gespeicherten Basis-Drehzahl Nebase. Dieses Vergleichsergebnis ist einer der Faktoren, die festlegen, ob das Umschalten durch den Luftmengenumschaltteil B02 freigegeben oder gesperrt wird.
Wenn wie oben konfiguriert, trifft anhand der Ergebnisse der Bestimmung, ob die Luftmengenumschaltung freigegeben oder gesperrt wird, aus dem Einlassluftdruckkomparator B05, dem Luftmengenkomparator B08 und dem Motorrotationskomparator B10, der Luftmengenumschaltteil B02 eine Feststellung, ob die durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa, die auf Basis des detektierten Drucks aus dem Einlassluftdrucksensor 13 berechnete Einlassluftmenge EQa als eine zur Kraftstoffsteuerung verwendete Einlassluftmenge ausgewählt wird, und führt das Umschalten auf die gewählte Menge aus.
Nachfolgend wird ein Einlassluftmengenumschaltbetrieb durch die Kraftstoffsteuervorrichtung der ersten Ausführungsform spezifisch gemäß dem Flussdiagramm von 3 beschrieben.
Rückkehrend zu 3 wird zuerst in Schritt S01 festgestellt, ob es irgendein Versagen beim Einlassluftdrucksensor 13 gibt. In einem Fall, bei dem das Auftreten eines Versagens im Einlassluftdrucksensor 13 festgestellt wird (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S10, in welchem die Einlassluftmenge RQa, welche durch den Luftmassensensor 11 detektiert wird, durch eine Einlassluftmenge zur Steuerung CQa ersetzt wird, und der Betrieb endet. In einem Fall, wo kein Versagen im Einlassluftdrucksensor 13 in Schritt S01 detektiert wird (NEIN), schreitet der Prozess zu Schritt S02 fort.
In Schritt S02 wird festgestellt, ob es irgendein Versagen im Luftmassensensor 11 gibt. In dem Fall, bei dem ein Versagen im Luftmassensensor 11 detektiert wird (JA), endet die Umschaltsteuerung einer Einlassluftmenge. In einem Fall, wo im Luftmassensensor 11 kein Versagen detektiert wird (NEIN), schreitet der Ablauf zu Schritt S03 fort.
Im Schritt S03 berechnet der Luftmengenwandler B01 die Einlassluftmenge EQa für den durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb anhand von Gleichung (1) unten unter Verwendung eines Umwandlungskoeffizienten auf eine Einlassluftmenge, TK. EQa = TK × RPb (1) TK = KEv × KAP × V/{Ts × R × (Ti + 273)} (2) wobei KEv eine volumetrische Effizienzkorrektur ist, V ein Hubvolumen ist, R eine Luftgaskonstante ist, Ts eine pro Hub erforderliche Zeit ist, Ti eine Temperatur der Einlassluft ist und KAP eine Atmosphärendruckkorrektur ist.
In Schritt S04 berechnet der Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 den vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb anhand von durch ein Experiment unter Verwendung der Drehzahl Ne und der Öffnung der Drosselklappe 12 als Parameter erhaltenen Daten.
In Schritt S05 bestimmt der Motordrehkomparator B10, ob eine Differenz der Drehzahl Ne und der Grundmotordrehzahl Nebase (hierbei wird eine Beschreibung gegeben unter der Annahme, dass eine Ziel-Motordrehzahl während des Leerlaufs die Grund-Motordrehzahl ist) kleiner als ein vorbestimmter Wert BKNe ist. Der vorbestimmte Wert BKNe wird auf einen Wert etwas größer als ein Anstieg der Motordrehzahl eingestellt, die mit einem Anstieg von dem Motor 1 zugeführter Luft aufgrund von hereinkommender Luft aus dem Bremskraftverstärker 14 einhergeht.
In einem Fall, wenn in Schritt S05 gefunden wird, dass die Differenz zwischen der Motordrehzahl Ne und der Grund-Motordrehzahl Nebase kleiner als der vorbestimmte Wert BKNe ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S06-1 fort. In einem Fall, bei dem die Differenz zwischen der Motordrehzahl Ne und der Grund-Motordrehzahl Nebase gleich oder größer dem vorgegebenen Wert BKNe ist (NEIN), schreitet der Ablauf zu Schritt S10 fort.
In Schritt S06-1 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Differenz zwischen dem Einlassrohrdruck RPb, der durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektiert wird, und dem vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb, der durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 vorhergesagt wird, größer als der vorbestimmte Wert BKPb ist. Der vorbestimmte Wert BKPb wird auf einen Wert etwas größer als eine Fluktuation eines Einlassluftdrucks eingestellt, der durch den Einlassluftdrucksensor 13 im Motor 1 detektiert wird, der in einem gleichförmigen Zustand arbeitet.
In einem Fall, bei dem in Schritt S06-1 gefunden wird, dass die Differenz zwischen dem Einlassrohrdruck RPb, der durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektiert wird, und dem vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb größer als der vorbestimmte Wert BKPb ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S07 fort. In einem Fall, bei dem die Differenz zwischen dem durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb und dem vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb kleiner als der vorbestimmte Wert BKPb ist (NEIN), schreitet der Ablauf zu Schritt S06-2 fort.
In Schritt S06-2 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit die Differenz zwischen dem durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb und dem vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb auf oder unter den vorbestimmten Wert BKPb abgefangen ist. In einem Fall, wenn die vorgegebene Zeit nicht verstrichen ist (NEIN), schreitet der Ablauf zu Schritt S07 fort. In einem Fall, bei dem die vorbestimmte Zeit verstrichen ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S10 fort. Hierin wird die vorbestimmte Zeit auf eine Zeit etwas länger als eine Zeit eingestellt, die der Bremskraftverstärker 14 braucht, um von einem Betriebszustand in einen Nicht-Betriebszustand zurückzukehren, wenn der Zustand des Bremsvorgangs von EIN nach AUS geändert wird.
Im Schritt S07 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Differenz zwischen der Menge an Einlassluft EQa, die in Schritt S03 berechnet wird und der Einlassluftmenge RQa, die durch den Luftmassensensor 11 detektiert wird, größer als ein vorbestimmter Wert BKQa ist. Der vorbestimmte Wert BKQa wird auf einen Wert etwas größer als eine Fluktuation der Einlassluftmenge RQA, die durch den Luftmassensensor 11 im Motor 1 detektiert wird, der in einem gleichmäßigen Zustand läuft, eingestellt.
In einem Fall, bei dem in Schritt S07 gefunden wird, dass die Differenz zwischen der Einlassluftmenge EQa, die in Schritt S03 berechnet wird, und der durch den Luftmassensensor 11 detektierten Einlassluftmenge RQa größer als der vorbestimmte Wert BKQa ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S08 fort und ansonsten schreitet der Ablauf zu Schritt S10 fort (NEIN).
In Schritt S08 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Varianz zwischen dem aktuellen Abtastwert RQa(i) und dem letzten Abtastwert RQa(i – 1) der Einlassluftmenge RQa, die durch den Luftmassensensor 11 detektiert werden, kleiner als ein vorbestimmter Wert ΔRQa ist.
In einem Fall, bei dem eine Differenz zwischen dem letzten Abtastwert RQa(i – 1) und dem aktuellen Abtastwert RQa(i) kleiner als der vorbestimmte Wert ΔRQa ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S09 fort. In einem Fall, bei dem die Differenz zwischen dem letzten Abtastwert RQa(i – 1) und dem aktuellen Abtastwert RQa(i) größer als der vorbestimmte Wert ΔRQa ist (NEIN) (wenn es ein Varianz gibt), schreitet der Ablauf zu Schritt S10 fort. Hierin wird der vorbestimmte Wert ΔRQa auf einen etwas größeren Wert als eine Abtast-zu-Abtast-Fluktuation der Einlassluftmenge RQa, die durch den Luftmassensensor 11 im in einem gleichförmigen Zustand arbeitenden Motor 1 detektiert wird, eingestellt.
In Schritt S09 wird die auf Basis des detektierten Drucks aus dem Einlassluftdrucksensor 13 in Schritt B03 berechnete Einlassluftmenge EQa durch die Einlassluftmenge zur Steuerung CQa, die für die Kraftstoffsteuerung des Motors 1 verwendet wird, ersetzt und der Betrieb endet.
Andererseits wird in Schritt S10 die durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa durch die Einlassluftmenge zur Steuerung CQa, welche für die Kraftstoffsteuerung des Motors 1 verwendet wird, ersetzt und der Betrieb endet.
Die Kraftstoffsteuerung wird somit durch Berechnen einer dem Motor 1 zuzuführenden Kraftstoffmenge anhand der Einlassluftmenge zur Steuerung CQa durchgeführt.
Wenn die Steuerung wie oben durchgeführt wird, wie durch eine durchgezogene Linie in 5 angezeigt, wird in einem Fall, bei dem eine Varianz in einem Einlassrohrdruck aufgrund einer Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker 14 auftritt, weil ein Bremsdruckbetrag groß ist, eine zur Kraftstoffsteuerung verwendete Einlassluftmenge von der Einlassluftmenge RQa, die durch den Luftmassensensor 11 detektiert ist, zur auf Basis des durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdrucks berechneten Einlassluftmenge EQa umgeschaltet. Andererseits wird in einem Fall, bei dem es keine Varianz im Einlassrohrdruck gibt, wenn eine Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker 14 klein ist, weil ein Bremsdruckbetrag klein ist, das Umschalten wie oben beschrieben nicht durchgeführt und arbeitet die Steuervorrichtung so, dass sie die durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa als eine zur Kraftstoffsteuerung verwendete Einlassluftmenge verwendet.
Daher kann selbst in einem Fall, bei dem das Fahrzeug nicht mit einem Bremsschalter versehen ist, bei dem ein Versagen im Bremsschalter auftritt, oder bei dem eine Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker 14 an die Lufteinlasspassage mit einer Differenz beim Betrag an Bremsoperation variiert, die Leistungsfähigkeit der Kraftstoffsteuerung unabhängig von den in diesen Fällen verursachten Unannehmlichkeiten verbessert werden.
Wie beschrieben worden ist, wird gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung die durch den Luftmassensensor 11 (Einlassluftmengendetektor), der am Einlassrohr 9 des Innenverbrennungsmotors vorgesehen ist, detektierte Einlassluftmenge RQa mit der auf Basis des detektierten Werts aus dem Einlassluftdrucksensor 13 (Einlassrohrdruckdetektor), der am Überdrucktank 10 vorgesehen ist, berechneten Einlassluftmenge EQa verglichen, und wenn die durch den Einlassluftmengendetektor detektierte Einlassluftmenge RQa größer als die zwei Mengen ist, wird die Einlassluftmenge RQa für die Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendet, während, wenn die auf Basis des detektierten Werts aus dem Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge EQa die größere der zwei Mengen ist, die durch den Einlassrohrdruckdetektor berechnete Einlassluftmenge EQa für die Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendet wird.
Kurz gesagt, wird gemäß der Erfindung in einem Fall, bei dem die aus dem Bremskraftverstärker 14 eingehende Luft detektiert wird, die auf Basis des Drucks, der durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektiert wird, berechnete Einlassluftmenge EQa für die Kraftstoffsteuerung verwendet, während in einem Fall, bei dem keine eingehende Luft aus dem Bremskraftverstärker 14 detektiert wird, die durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa zur Kraftstoffsteuerung verwendet wird.
Entsprechend wird es in einem Fall, bei dem die Luftmenge stromabwärts des Luftmassensensors 11 ansteigt, möglich, die zur Kraftstoffsteuerung des Innenverbrennungsmotors verwendete Einlassluftmenge von der durch den Luftmassensensor 11 detektierten Einlassluftmenge RQa zur auf Basis des durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Drucks berechneten Einlassluftmenge EQa umzuschalten. Folglich kann eine Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker ohne Verwendung eines Bremsschalters detektiert werden.
Auch wird die durch den am Einlassrohr des Innenverbrennungsmotors vorgesehenen Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa mit der auf Basis des durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Drucks berechneten Einlassluftmenge EQa verglichen und die durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa wird zur auf Basis des durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektieren Drucks berechneten Einlassluftmenge EQa umgeschaltet, wenn eine Differenz zwischen dem detektierten Werten gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist. Es wird somit möglich, die Luftmengenumschaltung daran zu hindern, wiederholt stattzufinden, wenn eine Differenz zwischen der Einlassluftmenge RQa und der Einlassluftmenge EQa, die auf Basis des Detektionswerts des Einlassrohrdrucks berechnet wird, klein ist. Daher kann eine Einlassluftmenge in stabiler Weise berechnet werden.
Auch wird gemäß der Erfindung der Einlassrohrdruckvorhersageteil B03, der einen Druck des Einlassrohrs vorhersagt, vorgesehen und wird die Einlassluftmenge anhand einer Differenz zwischen dem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 erhaltenen Einlassrohrdruck und dem durch den Einlassluftdrucksensor 13 (Einlassrohrdruckdetektor) detektierten Einlassrohrdruck umgeschaltet. Es wird damit möglich, eine in den Innenverbrennungsmotor eingesaugte Einlassluftmenge unabhängig von einer Einlassluftmenge zu detektieren, die durch den Luftmassensensor 11 (Einlassluftmengendetektor) detektiert wird. Daher kann die Detektionsgenauigkeit einer Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker 14 verbessert werden.
Weiterhin wird im Falle eines Versagens entweder beim Luftmassensensor 11 (Einlassluftmengendetektor) oder dem Einlassluftdrucksensor 13 (Einlassrohrdruckdetektor) die Einlassluftmenge nicht umgeschaltet. Daher findet aufgrund eines Fehlers in diesen Komponenten kein irrtümliches Umschalten statt.
Zweite Ausführungsform
Eine Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einer zweiten Ausführungsform wird nunmehr unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Die erste Ausführungsform oben ist nur auf einen Fall anwendbar, bei dem eine Temperatur von Einlassluft gleich ist, wenn der vorhergesagte Einlassrohrdruck EPb durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 vorhergesagt wird und wenn der Druck RPb durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektiert wird. Im Gegensatz dazu ist die zweite Ausführungsform anwendbar, wenn es eine Temperaturänderung bei der Einlassluft gibt.
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Einlassluftmengenumschaltbetrieb durch die Kraftstoffsteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform darstellt.
Im Vergleich zu 3 der ersten obigen Ausführungsform sind die Schritte S01, S02, S03, S04, S05, S07, S08, S09 und S10 von 4 die gleichen wie jene in der ersten obigen Ausführungsform und eine Beschreibung dieser Schritte wird hier weggelassen.
Gemäß der ersten obigen Ausführungsform, in einem Fall, bei dem sich eine Temperatur von Einlassluft, wenn der Einlassrohrdruck RPb durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektiert wird, von einer Einlasslufttemperatur, wenn ein Experiment zum Bestimmen des vorhergesagten Einlassrohrdrucks EPb durchgeführt wird, unterscheidet, unterscheidet sich auch die Sauerstoffdichte in der Luft, wenn der durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierte Einlassrohrdruck RPb und der durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 vorhergesagte Einlassrohrdruck EPb verglichen werden. Entsprechend wird eine Luftmengenumschaltung nicht exakt durchgeführt.
Um Einflüsse einer Differenz bei der Temperatur von Einlassluft wie oben zu eliminieren, ist die zweite Ausführungsform auf solche Weise konfiguriert, dass eine Differenz ΔDPb zwischen dem durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb und dem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 vorhergesagten, vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb pro vorbestimmter Abtastfrequenz gefunden wird, und eine Bestimmung an der so gefundenen Differenz vorgenommen wird, ob eine Varianz zwischen der aktuellen Abweichung ΔDPb(i) und der letzten Abweichung ΔDPb(i – 1) größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Spezifischer wird in Schritt SA06-1 eine Differenz ΔDPb zwischen dem durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb und dem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 vorhergesagten, vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb gefunden, um festzustellen, ob eine Varianz zwischen der aktuellen Abweichung ΔDPb(i) und der letzten Abweichung ΔDPb(i – 1) größer als ein vorbestimmter Wert BKDPb ist. In einem Fall, bei dem die Varianz zwischen der aktuellen Abweichung ΔDPb(i) und der letzten Abweichung ΔDPb(i – 1) größer als der vorbestimmte Wert BKDPb ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S07 fort. In einem Fall, bei dem die Varianz zwischen der aktuellen Abweichung ΔDPb(i) und der letzten Abweichung ΔDPb(i – 1) kleiner als der vorbestimmte Wert BKDPb ist (NEIN), schreitet der Ablauf zu Schritt SA06-2 fort.
In Schritt SA06-2 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seit die Varianz zwischen der aktuellen Abweichung ΔDPb(i), die eine Differenz zwischen dem durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdruck RPb und dem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 vorhergesagten vorhergesagten Einlassrohrdruck EPb ist, und der letzten Abweichung ΔDPb(i – 1) auf oder unter dem vorbestimmten Wert BKDPb abgesunken ist. In einem Fall, bei dem die vorbestimmte Zeit nicht verstrichen ist (NEIN), schreitet der Ablauf zu Schritt S07 fort. In einem Fall, bei dem die vorgegebene Zeit verstrichen ist (JA), schreitet der Ablauf zu Schritt S10 fort.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung, wie bei der ersten obigen Ausführungsform und wie durch eine durchgezogene Linie in 5 angezeigt, wird in einem Fall, bei dem eine Varianz beim Einlassrohrdruck aufgrund einer aus dem Bremskraftverstärker 14 eingehenden Einlassluftmenge auftritt, weil ein Bremsdruckbetrag groß ist, eine für die Kraftstoffsteuerung verwendete Einlassluftmenge von der durch den Luftmassensensor 11 detektierten Einlassluftmenge RQa auf die auf Basis des durch den Einlassluftdrucksensor 13 detektierten Einlassrohrdrucks berechnete Einlassluftmenge EQa umgeschaltet. Andererseits wird in einem Fall, bei dem im Einlassrohrdruck keine Varianz auftritt, wenn eine Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker 14 klein ist, weil ein Bremsdruckbetrag klein ist, das Umschalten wie oben beschrieben nicht durchgeführt und die Steuervorrichtung arbeitet so, dass sie die durch den Luftmassensensor 11 detektierte Einlassluftmenge RQa als eine für die Kraftstoffsteuerung verwendete Einlassluftmenge verwendet.
Wie beschrieben, wird gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung eine Differenz zwischen dem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03, der einen Druck des Einlassrohrs vorhersagt, erhaltene vorhergesagte Einlassluftdruck EPb und der durch den Einlassluftdrucksensor 13 (Einlassrohrdruckdetektor) detektierte Einlassrohrdruck RPb berechnet und wird die Einlassluftmengenumschaltung auf Basis einer Variation der berechneten Differenzen durchgeführt. Es wird somit möglich, Einflüsse einer Differenz bei der Sauerstoffdichte in einem Fall zu eliminieren, bei dem eine Temperatur von Einlassluft differiert, wenn der vorhergesagte Einlassluftdruck durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil B03 gefunden wird und wenn der Einlassrohrdruck durch den am Lufteinslassdurchgang vorgesehenen Einlassluftdrucksensor 13 detektiert wird. Folglich kann eine Detektionsgenauigkeit einer Einlassluftmenge aus dem Bremskraftverstärker 14 weiter verbessert werden.
Verschiedene Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden Fachleuten ersichtlich, ohne vom Schutzumfang und Geist dieser Erfindung abzuweichen, und es versteht sich, dass diese nicht auf die hierin dargestellten illustrativen Ausführungsformen beschränkt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005-325700 A [0006]

Claims

Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors, die eine Kraftstoffmenge berechnet, um den für einen Innenverbrennungsmotor eines Automobils, der eine Luftmenge verwendet, erforderlichen Kraftstoff einzuspritzen, umfassend: einen Einlassluftmengendetektor (11), der an einer Lufteinlasspassage vorgesehen ist, die zum Innenverbrennungsmotor führt, und der eine Einlassluftmenge detektiert, die durch die Lufteinlasspassage hindurchgeht; einen Einlassrohrdruckdetektor (13), der einen Einlassluftdruck der Lufteinlasspassage detektiert; und einen Wandler (B01), der einen Detektionswert des Einlassrohrdruckdetektors (13) in eine physikalische Größe in Messeinheiten gleich einer Messeinheit eines Detektionswerts des Einlasskuftmengendetektors (11) umwandelt; wobei: die durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierte Einlassluftmenge mit einer durch den Wandler (B01) auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor (13) berechneten Einlassluftmenge verglichen wird; wenn die durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierte Einlassluftmenge größer als die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor (13) berechnete Einlassluftmenge ist, die durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierte Einlassluftmenge verwendet wird, um eine Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor zu berechnen, und wenn die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor (13) berechnete Einlassluftmenge größer als die durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierte Einlassluftmenge ist, die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdruckdetektor (13) berechnete Einlassluftmenge verwendet wird, um eine Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor zu berechnen.
Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: einen Einlassrohrdruckvorhersageteil (B03), der einen Einlassrohrdruck der Lufteinlasspassage vorhersagt, wobei die zum Berechnen einer Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor verwendete Einlassluftmenge anhand einer Differenz zwischen einem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil (B03) erhaltenen Einlassrohrdruck und einem durch den Einlassrohrdrucksensor (13) detektierten Einlassrohrdruck umgeschaltet wird.
Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß Anspruch 1, weiter umfassend: einen Einlassrohrdruckvorhersageteil (B03), der einen Einlassluftdruck der Lufteinlasspassage vorhersagt, wobei eine Differenz zwischen dem durch den Einlassrohrdruckvorhersageteil (B03) erhaltenen Einlassrohrdruck und einem durch den Einlassrohrdrucksensor (13) detektierten Einlassrohrdruck berechnet wird und die zum Berechnen einer Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor verwendete Einlassluftmenge anhand einer Variation der berechneten Differenz umgeschaltet wird.
Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Einlassluftmenge nicht umgeschaltet wird, wenn ein Fehler in dem Einlassluftmengendetektor (11) oder dem Einlassrohrdrucksensor (13) auftritt.
Kraftstoffsteuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die durch den Einlassluftmassensensor (11) detektierte Einlassluftmenge mit der auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdrucksensor (13) berechneten Einlassluftmenge verglichen wird; und wenn die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassrohrdrucksensor (13) berechnete Einlassluftmenge gleich oder größer der durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierten Einlassluftmenge um einen vorbestimmten Betrag oder mehr ist, wird die zum Berechnen einer Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor verwendete Einlassluftmenge auf die auf Basis des Detektionswerts aus dem Einlassluftdrucksensor (13) von der durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierten Einlassluftmenge berechneten Einlassluftmenge umgeschaltet.
Steuervorrichtung eines Innenverbrennungsmotors gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter umfassend: einen Motordrehungsdetektor (7), der eine Drehzahl des Innenverbrennungsmotors detektiert, wobei: eine durch den Motordrehdetektor (7) detektierte Motordrehzahl mit einer Basismotordrehzahl verglichen wird; und wenn eine Differenz zwischen der auf Basis des Detektionswerts des Motorrotationsdetektors (7) berechneten Motordrehzahl und der Grundmotordrehzahl gleich oder größer einem vorbestimmten Bereich ist, die zur Berechnung einer Kraftstoffmenge für den Innenverbrennungsmotor verwendete Einlassluftmenge auf die durch den Einlassluftmengendetektor (11) detektierte Einlassluftmenge umgeschaltet wird.