DE102016114323A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Steuervorrichtung und Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Masaya SUNAGO
Shoichi Akiyama
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Norihito Hanai
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Abstract

Ein Verbrennungsmotor (1) hat einen variablen Ventilmechanismus (13), der dazu in der Lage ist, eine Ventilzeit eines Einlassventils (9) in einer Zwischenphase zu halten, wenn der Verbrennungsmotor (1) gestartet wird. Eine ECU (26) berechnet einen Grad an Ablagerungsanhaftung in einer Verbrennungskammer (2) und berechnet einen Ablagerungskorrekturbetrag, der ein Nacheilkorrekturbetrag für eine Zündzeit ist, die gemäß dem berechneten Grad an Ablagerungsanhaftung festgelegt ist. Die ECU (26) berechnet einen ersten Korrekturbetrag, der ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit in einer Referenzphase der Ventilzeit ist, und einen zweiten Korrekturbetrag, der ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit in einer Adaptionsphase der Ventilzeit ist. Der Ablagerungskorrekturbetrag wird auf der Basis des ersten Korrekturbetrages und des zweiten Korrekturbetrages festgelegt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor.
  • 2. Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Eine Ablagerung, die von unverbranntem Kraftstoff, Blow-By-Gas, Schmieröl oder dergleichen herrührt, heftet sich allmählich im Inneren einer Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors an. Wenn die Menge der Ablagerungsanhaftung zunimmt, wird ein Klopfen wahrscheinlicher, das aufgrund beispielsweise einer Verringerung eines wesentlichen Volumens der Verbrennungskammer herrührt, was zu einer Erhöhung eines Zylinderinnendrucks während der Verbrennung führt.
  • In einem Verbrennungsmotor, der mit einem variablen Ventilmechanismus versehen ist, der eine Ventilzeit eines Einlassventils variiert, ändert sich eine interne Abgasrezirkulationsmenge (EGR-Menge), ein Istkompressionsverhältnis, eine Strömung einer Luftströmung in einem Zylinder oder dergleichen als ein Ergebnis einer Änderung der Ventilzeit. Demgemäß ändert sich die Leichtigkeit des Auftretens des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, sogar bei der gleichen Ablagerungsanhaftungsmenge, wenn die Ventilzeit des Einlassventils variiert.
  • In dem Verbrennungsmotor ändert sich die Leichtigkeit des Auftretens des Klopfens in Abhängigkeit von der Menge der Ablagerung, die an der Innenseite der Verbrennungskammer anhaftet, und der Ventilzeit des Einlassventils, wie dies vorstehend beschrieben ist. Demgemäß wird ein Verzögerungskorrekturbetrag für eine Zündzeit im Hinblick auf die Ablagerungsanhaftungsmenge (Ablagerungsanhaftungsbetrag) und die Ventilzeit festgelegt.
  • In einer Vorrichtung, die in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2005-147112 A offenbart ist, wird ein Maximalzündzeitverzögerungsbetrag (DLAKNOK) zuvor erlangt, der ein Zündzeitkorrekturbetrag ist, der in einem Zustand angefordert wird, bei dem die Ablagerungsanhaftungsmenge als maximal angenommen wird. Dann wird ein Verzögerungskorrekturbetrag für die Zündzeit, der für die gegenwärtige Ablagerungsanhaftungsmenge und die Ventilzeit angemessen ist, durch diesen Maximalzündzeitverzögerungsbetrag berechnet, indem eine Multiplikation mit einem Verhältnislernwert (rgknk), der ein Grad der Ablagerungsanhaftung anzeigt, und einem VVT-Voreilkorrekturkoeffizienten (kavvt), der den Betrag eines Effekts der Ventilzeit bei einer Zündzeitkorrektur gemäß der Ablagerungsanhaftung anzeigt, ausgeführt wird.
  • In einer in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung JP 2010-248983 A offenbarten Vorrichtung wird ein Zündzeitkorrekturbetrag, der den Betrag eines Effektes der Ventilzeit auf das Klopfen berücksichtigt, wie folgt berechnet. Das heißt ein Zündzeitkorrekturbetrag, der erforderlich ist, wenn ein Ventilüberlappungsbetrag ein Adaptivwert ist, der bei einer gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl und einer gegenwärtigen Verbrennungsmotorlast optimal ist (wie beispielsweise ein Sollventilüberlappungsbetrag bei einer gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl und Verbrennungsmotorlast), wird zuvor erlangt, und eine Tabelle (Zuordnung) wird vorbereitet, bei der der erlangte Korrekturbetrag ein Basiszündkorrekturbetrag ist. Dann wird der Zündzeitkorrekturbetrag gemäß dem Istventilüberlappungsbetrag erlangt durch die Berechnung eines Wertes, der erlangt wird durch den Basiszündkorrekturbetrag bei der gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl und Verbrennungsmotorlast, der durch ein Verhältnis zwischen dem Istventilüberlappungsbetrag und dem Sollventilüberlappungsbetrag multipliziert wird. Anders ausgedrückt wird eine optimale Ventilzeit in Übereinstimmung mit einem Verbrennungsmotorbetriebszustand als eine Adaptionsphase erachtet, und ein Zündzeitkorrekturbetrag, der dieser Adaptionsphase entspricht, wird zuvor erlangt. Dann wird ein Zündzeitkorrekturbetrag gemäß der gegenwärtigen Ventilzeit erlangt durch Korrektur des Zündzeitkorrekturbetrages gemäß einem Verhältnis zwischen einem Wert, der zu der Adaptionsphase der Ventilzeit zugehörig ist (wie beispielsweise der Sollventilüberlappungsbetrag), und einem Wert, der zu der Istventilzeit zugehörig ist (Istventilüberlappungsbetrag).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In dem Fall, bei dem eine Phase, bei der der Betrag eines Effektes der Ventilzeit auf den Verzögerungskorrekturbetrag für die Zündzeit annähernd vernachlässigbar ist (wie beispielsweise eine Phase, bei der die interne EGR-Menge (EGR-Betrag) außerordentlich gering ist) wird als eine Referenzphase erachtet, wobei der Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit in dieser Referenzphase auf beispielsweise „0” gesetzt wird. In diesem Fall wird der Verzögerungskorrekturbetrag für die Zündzeit zu einem Zeitpunkt, bei dem die Istventilzeit zu einer Phase zwischen der Referenzphase und der Adaptionsphase geworden ist, erlangt durch den Verzögerungskorrekturbetrag für die Zündzeit, der der Adaptionsphase entspricht, multipliziert mit dem VVT-Voreilkorrekturkoeffizient (kavvt) und dem Verhältnislernwert (rgknk). In diesem Aspekt der Berechnung des Verzögerungskorrekturbetrages, der der Istventilzeit entspricht, wird jedoch der Verzögerungskorrekturbetrag in der Referenzphase zu „0” selbst wenn die Referenzphase ebenfalls einen gewissen Grad an Verzögerungskorrekturbetrag erforderlich macht zum Unterdrücken des Auftretens des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist. Demgemäß nimmt, wenn die Istventilzeit zu einer Phase in der Nähe der Referenzphase geworden ist, ein Fehler zwischen dem berechneten Verzögerungskorrekturbetrag und dem Verzögerungskorrekturbetrag, der tatsächlich erlangt wird, in einigen Fällen zu.
  • In einigen Verbrennungsmotoren ist ein variabler Ventilmechanismus angeordnet, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit des Einlassventils in einer Zwischenphase hält, die in die Mitte zwischen der am weitesten nacheilenden Phase und der am weitesten voreilenden Phase gesetzt ist, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird. Im Vergleich zu einem variablen Ventilmechanismus, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit des Einlassventils in entweder der am weitesten nacheilenden Phase oder der am weitesten voreilenden Phase während des Startens des Verbrennungsmotors hält, erzielt dieser variable Ventilmechanismus, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit in der Zwischenphase hält, eine noch stärker signifikante Änderung der Ventilzeit des Einlassventils von einem Totpunkt im Einlasstakt zu der Nacheilphasenseite. Somit ist der variable Ventilmechanismus, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit in der Zwischenphase hält, dazu geeignet, beispielsweise einen Atkinsonzyklus effektiv für eine Verbesserung der thermischen Effizienz auszuführen.
  • In einem Verbrennungsmotor, der einen variablen Ventilmechanismus hat, der nicht mit einem Mechanismus versehen ist zum Halten der Ventilzeit des Einlassventils in der Zwischenphase während des Startens des Verbrennungsmotors, wird die Istventilzeit zu einer Ventilzeit in der Nähe der Adaptionsphase, die für den Nacheilkorrekturbetrag festgelegt wird, der in vielen Fällen erlangt wird, und somit ist die Chance der Anwendung einer Ventilzeit in der Nähe der Referenzphase gering. Demgemäß wird trotz der Berechnung des Nacheilkorrekturbetrages gemäß der Istventilzeit in dem vorstehend beschriebenen Aspekt ein Fehler zwischen dem berechneten Nacheilkorrekturbetrag und dem tatsächlich erlangten Nacheilkorrekturbetrag bei einer relativ niedrigen Höhe gehalten.
  • Im Gegensatz dazu wird bei dem Verbrennungsmotor, der mit dem variablen Ventilmechanismus versehen ist, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit des Einlassventils in der Zwischenphase während des Startens des Verbrennungsmotors hält, die Istventilzeit nicht nur in der Nähe der Adaptionsphase sondern auch über einen weiten Bereich zwischen einer voreilseitigen Phase und einer nacheilseitigen Phase angewendet. Demgemäß ist die Häufigkeit des Passierens (Hindurchtretens) durch die Referenzphase, bei der der Nacheilkorrekturbetrag wieder hoch ist, hoch, wenn die Ventilzeit geändert wird. Außerdem ist in dem variablen Ventilmechanismus, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit des Einlassventils in der Zwischenphase hält, die Istventilzeit signifikant zu der Nacheilphasenseite in einigen Fällen geändert, wie dies vorstehend beschrieben ist, anders als bei dem variablen Ventilmechanismus, der nicht in der Lage ist, die Ventilzeit des Einlassventils in der Zwischenphase zu halten. In vielen Fällen wird die Adaptionsphase als eine Phase an einer weiter voreilenden Seite als die Referenzphase festgelegt. Demgemäß wird, wenn die Istventilzeit signifikant zu der Nacheilphasenseite geändert wird, die Istventilzeit signifikant von der Adaptionsphase getrennt, und es ist wahrscheinlich, dass der Nacheilkorrekturbetragsfehler sogar in diesem Fall zunimmt.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, nimmt bei dem Verbrennungsmotor, der mit dem variablen Ventilmechanismus versehen ist, der so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit des Einlassventils in der Zwischenphase hält, der Fehler zwischen dem berechneten Nacheilkorrekturbetrag und dem tatsächlich erlangten Nacheilkorrekturbetrag in einigen Fällen zu, und eine Berechnung des Nacheilkorrekturbetrages für das Unterdrücken des Auftretens des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, kann ungenau sein.
  • Die vorliegende Erfindung soll eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor schaffen, die es ermöglichen, dass ein Auftreten eines Klopfens, das auf eine Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, in einer geeigneten Weise unterdrückt wird.
  • Ein beispielartiger Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor hat ein Einlassventil, eine Verbrennungskammer und einen variablen Ventilmechanismus. Der variable Ventilmechanismus ist so aufgebaut, dass er eine Ventilzeit des Einlassventils ändert, und der variable Ventilmechanismus ist so aufgebaut, dass er die Ventilzeit in einer Zwischenphase hält, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird. Die Zwischenphase ist eine Phase, die in einer Mitte zwischen einer am weitesten nacheilenden Phase und einer am weitesten voreilenden Phase der Ventilzeit des Einlassventils festgelegt ist. Die Steuervorrichtung weist eine elektronische Steuereinheit auf. Die elektronische Steuereinheit ist so aufgebaut, dass sie: einen Grad an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer berechnet; einen Ablagerungskorrekturbetrag berechnet, wobei der Ablagerungskorrekturbetrag ein Nacheilkorrekturbetrag für eine Zündzeit ist, die gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung festgelegt ist; als einen Referenzkorrekturbetrag einen ersten Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit berechnet, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag der Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Betrag ist und eine Phase einer gegenwärtigen Ventilzeit eine Referenzphase ist, wobei die Referenzphase eine Phase der Ventilzeit ist, bei der eine interne Abgasrezirkulationsmenge in der Verbrennungskammer minimal gestaltet ist; einen ersten Korrekturbetrag berechnet durch Korrigieren des Referenzkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung; als einen Adaptivkorrekturbetrag einen zweiten Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit berechnet, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag der Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Betrag ist und die Phase der gegenwärtigen Ventilzeit eine Adaptionsphase ist, wobei die Adaptionsphase eine Phase der Ventilzeit ist, die gemäß einem Verbrennungsmotorbetriebszustand optimal ist; einen Relativkorrekturbetrag berechnet durch Subtrahieren des Referenzkorrekturbetrages von dem Adaptivkorrekturbetrag; ein Korrekturverhältnis berechnet, das einen Grad eines Effektes der gegenwärtigen Ventilzeit auf die Zündzeitkorrektur gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung aufzeigt; einen zweiten Korrekturbetrag berechnet durch Korrigieren des Relativkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung und dem Korrekturverhältnis; und eine Summe aus dem ersten Korrekturbetrag und zweiten Korrekturbetrag als den Ablagerungskorrekturbetrag festlegt.
  • Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein optimaler Wert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit zu einem Zeitpunkt, bei dem die Ventilzeit einen geringfügigen Effekt hat, berechnet, wenn die Ventilzeit zu der Referenzphase bei dem Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung geworden ist, indem der erste Korrekturbetrag berechnet wird, d. h. während der Berechnung des Nacheilkorrekturbetrages für die Zündzeit gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung, indem die Ventilzeit, bei der der interne EGR-Betrag in der Verbrennungskammer minimal gestaltet ist, festgelegt wird.
  • Außerdem ist der Relativkorrekturbetrag der Wert, der erlangt wird durch Subtraktion des Referenzkorrekturbetrages von dem Adaptivkorrekturbetrag, und er ist ein Wert, der erlangt wird durch Subtraktion des Adaptivwertes für den Nacheilkorrekturbetrag in der Referenzphase von dem Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag in der Adaptionsphase, und somit ist dieser Relativkorrekturbetrag auch ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag in der Adaptionsphase. Der zweite Korrekturbetrag, der durch den Relativkorrekturbetrag erlangt wird, der dieser Adaptivwert ist, der gemäß dem Korrekturverhältnis und dem Grad an Ablagerungsanhaftung korrigiert wird, ist ein Wert, der durch die Anwendung eines Adaptivwertes erlangt wird, und ist ein optimaler Wert, der den Betrag eines Effektes der gegenwärtigen Ventilzeit reflektiert unter den Nacheilkorrekturbeträgen für die Zündzeit gemäß der gegenwärtigen Ventilzeit und dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung.
  • Die Summe aus dem ersten Korrekturbetrag, der erlangt wird durch die Anwendung des Referenzkorrekturbetrages, und dem zweiten Korrekturbetrag, der erlangt wird durch die Anwendung des Relativkorrekturbetrages und des Korrekturverhältnisses, wird als der Ablagerungskorrekturbetrag festgelegt. Demgemäß ist dieser Ablagerungskorrekturbetrag ein Wert, der erlangt wird durch die Anwendung das Adaptivwertes in der Referenzphase und des Adaptivwertes in der Adaptionsphase, und ein Wert, der erlangt wird, wenn ein Nacheilkorrekturbetrag, der auf einer Linie vorhanden ist, die den optimalen Wert des Nacheilkorrekturbetrages in der Referenzphase und den optimalen Wert des Nacheilkorrekturbetrages in der Adaptionsphase miteinander verbindet, interpoliert wird. Demgemäß ist der Ablagerungskorrekturbetrag ein Wert, der nahe zu dem Nacheilkorrekturbetrag ist, der tatsächlich für das Unterdrücken des Auftretens des Klopfens erlangt wird.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, kann gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau der Ablagerungskorrekturbetrag, der der Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer und der gegenwärtigen Einlassventilzeit ist, genau berechnet werden. Demgemäß kann das Auftreten des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, in geeigneter Weise unterdrückt werden.
  • In der Steuervorrichtung kann die elektronische Steuereinheit so aufgebaut sein, dass sie einen Basiskorrekturbetrag und einen Zeitkorrekturbetrag berechnet. Die elektronische Steuereinheit kann so aufgebaut sein, dass sie gemäß einem Grad eines Effektes der Ventilzeit auf das Klopfen des Verbrennungsmotors berechnet. Der Basiskorrekturbetrag kann ein Korrekturbetrag einer Zündzeit, bei der die Ventilzeit die Adaptionsphase ist, sein. Die elektronische Steuereinheit kann so aufgebaut sein, dass sie den Zeitkorrekturbetrag gemäß dem Grad des Effektes der Ventilzeit auf das Klopfen berechnet. Der Zeitkorrekturbetrag kann ein Korrekturbetrag der Zündzeit sein, und der Zeitkorrekturbetrag wird gemäß der gegenwärtigen Ventilzeit festgelegt. Die elektronische Steuereinheit kann so aufgebaut sein, dass sie ein Verhältnis aus dem Zeitkorrekturbetrag zu dem Basiskorrekturbetrag als das Korrekturverhältnis festlegt.
  • In der Steuervorrichtung kann die elektronische Steuereinheit so aufgebaut sein, dass sie das Korrekturverhältnis auf 0 setzt, wenn der Basiskorrekturbetrag gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird das Auftreten einer Unannehmlichkeit in der Form einer signifikanten Änderung des Korrekturverhältnisses trotz einer geringfügigen Ventilzeitänderung in einem Fall unterdrückt, bei dem der Basiskorrekturbetrag ein relativ geringer Wert ist, und der Ablagerungskorrekturbetrag stabilisiert ist.
  • In der Steuervorrichtung kann der variable Ventilmechanismus ein elektrischer Mechanismus sein, der durch einen Elektromotor angetrieben wird. Der variable Ventilmechanismus kann ein hydraulischer Mechanismus sein. Der variable Ventilmechanismus kann einen Arretierstift aufweisen, der die Ventilzeit in der Zwischenphase fixiert.
  • Ein anderer beispielartiger Aspekt der vorliegenden Erfindung schafft ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor. Der Verbrennungsmotor hat ein Einlassventil, eine Verbrennungskammer und einen variablen Ventilmechanismus. Der variable Ventilmechanismus ist so aufgebaut, dass er eine Ventilzeit des Einlassventils ändert. Der variable Ventilmechanismus ist so aufgebaut, dass er die Ventilzeit in einer Zwischenphase hält, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird. Die Zwischenphase ist eine Phase, die in einer Mitte zwischen einer am weitesten nacheilenden Phase und einer am weitesten voreilenden Phase der Ventilzeit des Einlassventils festgelegt ist. Das Steuerverfahren weist die folgenden Schritte auf: Berechnen eines Grades an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer; Berechnen eines Ablagerungskorrekturbetrages, wobei der Ablagerungskorrekturbetrag ein Nacheilkorrekturbetrag für eine Zündzeit ist, die gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung festgelegt wird; als ein Referenzkorrekturbetrag erfolgendes Berechnen eines ersten Adaptivwertes für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag an Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Betrag ist und eine Phase der gegenwärtigen Ventilzeit eine Referenzphase ist, wobei die Referenzphase eine Phase der Ventilzeit ist, bei der eine interne Abgasrezirkulationsmenge in der Verbrennungskammer minimal gestaltet ist; Berechnen eines ersten Korrekturbetrages durch Korrigieren des Referenzkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung; als ein Adaptivkorrekturbetrag erfolgendes Berechnen eines zweiten Adaptivwertes für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag an Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Betrag ist und die Phase einer gegenwärtigen Ventilzeit eine Adaptionsphase ist, wobei die Adaptionsphase eine Phase der Ventilzeit ist, die gemäß einem Verbrennungsmotorbetriebszustand optimal ist; Berechnen eines Relativkorrekturbetrages durch Subtrahieren des Referenzkorrekturbetrages von dem Adaptivkorrekturbetrag; Berechnen eines Korrekturverhältnisses, das einen Grad eines Effektes der gegenwärtigen Ventilzeit auf die Zündzeitkorrektur gemäß dem Grad der Ablagerungsanhaftung aufzeigt; Berechnen eines zweiten Korrekturbetrages durch Korrigieren des Relativkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung und dem Korrekturverhältnis; und Festlegen einer Summe aus dem ersten Korrekturbetrag und dem zweiten Korrekturbetrag als den Ablagerungskorrekturbetrag.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung der beispielartigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Verbrennungsmotors im Hinblick auf ein Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
  • 2 zeigt eine grafische Darstellung einer Änderung einer Ventilzeit eines Einlassventils gemäß dem Ausführungsbeispiel.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung, in der gezeigt ist, wie eine Ventilzeit gemäß dem Ausführungsbeispiel festgelegt ist.
  • 4 zeigt eine grafische Darstellung einer Änderung eines Zeitkorrekturbetrages in Zusammenhang mit einer Änderung einer Istventilzeit gemäß dem Ausführungsbeispiel.
  • 5 zeigt eine grafische Darstellung, die zeigt, wie ein Ablagerungskorrekturbetrag gemäß dem Ausführungsbeispiel berechnet ist.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines variablen Ventilmechanismus gemäß einem Abwandlungsbeispiel des Ausführungsbeispiels.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Nachstehend ist ein spezifisches Ausführungsbeispiel einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. In einem Verbrennungsmotor 1 wird Einlassluft in eine Verbrennungskammer 2 durch einen Einlasskanal 3 und einen Einlassanschluss (Einlassöffnung) 3a angesaugt. In dem Verbrennungsmotor 1 wird Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil 4 eingespritzt und zu der Verbrennungskammer 2 geliefert, wie dies in 1 gezeigt ist. Wenn eine Zündung durch eine Zündkerze 5 bei einem Luft-Kraftstoff-Gemisch einmal ausgeführt wird, wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrannt, wird ein Kolben 6 hin- und hergehend bewegt und dreht eine Kurbelwelle 7. Die Kurbelwelle 7 ist eine Abgabewelle des Verbrennungsmotors 1. Nach der Verbrennung wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch aus der Verbrennungskammer 2 zu einem Abgaskanal 8 als Abgas abgegeben.
  • Ein Drosselventil 29 ist in dem Einlasskanal 3 des Verbrennungsmotors 1 angeordnet. Das Drosselventil 29 ist so aufgebaut, dass es die Menge an Einlassluft einstellt. Ein Elektromotor 25 ist so aufgebaut, dass er einen Öffnungsgrad des Drosselventils 29 einstellt. Ein Einlassventil 9 ist an der Einlassöffnung 3a angeordnet. Die Einlassöffnung 3a führt zu dem Einlasskanal 3. Ein Auslassventil 10 ist an einer Auslassöffnung (Auslassanschluss) 8a angeordnet. Die Auslassöffnung 8a führt zu dem Abgaskanal 8. Das Einlassventil 9 und das Auslassventil 10 werden so betrieben, dass sie als ein Ergebnis einer Drehung einer Einlassnockenwelle 11 und einer Auslassnockenwelle 12 geöffnet oder geschlossen werden, zu der die Drehung der Kurbelwelle 7 übertragen wird.
  • Ein variabler Ventilmechanismus 13 ist an der Einlassnockenwelle 11 angeordnet. Der variable Ventilmechanismus 13 ist so aufgebaut, dass er eine Ventilzeit des Einlassventils 9 ändert. Der variable Ventilmechanismus 13 ist mit einem variablen Phasenmechanismus 13a und einem Elektromotor 13b versehen. Der variable Phasenmechanismus 13a ändert die Ventilzeit des Einlassventils 9 durch Regulieren einer Relativdrehphase der Einlassnockenwelle 11 in Bezug auf die Kurbelwelle 7. Der Elektromotor 13B treibt den variablen Phasenmechanismus 13A an.
  • Wenn der variable Ventilmechanismus 13 einmal durch eine Antriebssteuerung bei dem Motor 13B in Betrieb gesetzt worden ist, werden sowohl eine Öffnungszeit IVO als auch eine Schließzeit IVC des Einlassventils 9 zu einer Voreilseite oder einer Nacheilseite geändert, wie dies in 2 gezeigt ist. Die am weitesten nacheilende Phase der Ventilzeit des Einlassventils 6 wird auf eine Phase festgelegt, bei der die Schließzeit IVC des Einlassventils 9 eine Zeitabstimmung (Zeitpunkt) ist, die signifikant zu der Nacheilseite von einem unteren Totpunkt BDC eines Einlasstakts getrennt (separat) ist. Wenn außerdem die Ventilzeit des Einlassventils 9 zu der am weitesten nacheilenden Phase geworden ist, wird die Öffnungszeit IVO des Einlassventils 9 zu einer Zeitabstimmung Zeitabstimmung (Zeitpunkt), die später als eine Schließzeit EVC des Auslassventils 10 ist, und die Öffnungsperioden des Einlassventils 9 und des Auslassventils 10 überlappen nicht miteinander.
  • Die am weitesten voreilende Phase der Ventilzeit des Einlassventils 9 wird auf eine Phase festgelegt, bei der die Öffnungszeit IVO des Einlassventils 9 eine Zeit ist, die um einen vorbestimmten Betrag früher als ein oberer Totpunkt TDC des Einlasstakts ist. Außerdem wird, wenn die Ventilzeit des Einlassventils 9 zu der am weitesten voreilenden Phase wird, die Öffnungszeit IVO des Einlassventils 9 zu einer Zeit, die früher als die Schließzeit EVC des Auslassventils 10 ist, und die Öffnungsperioden des Einlassventils 9 und des Auslassventils 10 überlappen miteinander.
  • Wenn der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird, wird die Ventilzeit des Einlassventils 9 in einer Zwischenphase gehalten, die in der Mitte zwischen der am weitesten nacheilenden Phase und der am weitesten voreilenden Phase festgelegt ist. Eine Phase, die während des Startens des Verbrennungsmotors 1 geeignet ist, und die einen minimalen internen Abgasrezirkulationsbetrag (EGR-Betrag) hat, wie beispielsweise eine Phase, bei der die Öffnungszeit IVO des Einlassventils 9 und die Schließzeit EVC des Auslassventils 10 im Wesentlichen zur gleichen Zeit geworden sind, wird als die Zwischenphase festgelegt.
  • In dem Verbrennungsmotor 1 wird der Atkinsonzyklus durch den variablen Ventilmechanismus 13 ausgeführt, der eine späte Schließsteuerung bei dem Einlassventil 9 ausführt, d. h. eine Steuerung zum Schließen des Einlassventils 9 bei einer Zeit, die von einem unteren Totpunkt im Einlasstakt des Kolbens 6 signifikant verzögert ist. In diesem Atkinsonzyklus ist die Schließzeit des Einlassventils 9 später als der untere Totpunkt im Einlasstakt des Kolbens 6, und somit wird in einen Zylinder angesaugte Einlassluft zu der Einlassöffnung (Einlassanschluss) 3a in einer frühzeitigen Stufe des Kompressionstaktes zurückgeblasen. Dies bewirkt, dass im Wesentlichen die Initiierung des Kompressionstaktes verzögert wird. Als ein Ergebnis wird ein hohes Expansionsverhältnis erzielt ohne Zunahme des Istkompressionsverhältnisses. In dem Atkinsonzyklus, der ermöglicht, dass das Expansionsverhältnis wie vorstehend beschrieben erhöht wird, wird thermische Energie des Kraftstoffs in effizienter Weise in kinetische Energie umgewandelt. Demgemäß ist die thermische Effizienz des Verbrennungsmotors 1 verbessert. Verschiedene Arten an Steuerungen für den Verbrennungsmotor 1 werden durch die elektronische Steuereinheit (ECU) 26 ausgeführt. Die elektronische Steuereinheit 26 ist mit einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Sicherungsspeicher, Eingangs- und Ausgangsanschlüssen und dergleichen versehen. Die CPU ist so aufgebaut, dass sie einen Berechnungsprozess im Hinblick auf die Steuerung des Verbrennungsmotors 1 ausführt. Ein Programm und Daten, die für die Steuerung des Verbrennungsmotors 1 erforderlich sind, sind in dem ROM gespeichert. Ein Berechnungsergebnis der CPU wird in dem RAM vorübergehend gespeichert. Der Eingangs- und Ausgangsanschluss sind dafür konfiguriert, dass ein Signal von der elektronischen Steuereinheit 26 eingegeben wird und zu dieser ausgegeben wird.
  • Ein Gaspedalpositionssensor 28, ein Drosselpositionssensor 30, ein Luftströmungsmesser 31, ein Einlassdrucksensor 32, ein Wassertemperatursensor 33, ein Kurbelwinkelsensor 34, ein Nockenpositionssensor 35 und ein Klopfsensor 36 sind mit dem Eingangsanschluss der elektronischen Steuereinheit 26 verbunden. Der Gaspedalpositionssensor 28 erfasst einen Betätigungsbetrag eines Gaspedals 27 (Gaspedalbetätigungsbetrag), das durch einen Fahrer des Fahrzeugs betätigt wird.
  • Der Drosselpositionssensor 30 erfasst den Öffnungsgrad des Drosselventils 29 (Drosselöffnungsgrad), das in dem Einlasskanal 3 angeordnet ist. Der Luftströmungsmesser 31 erfasst die Menge an Luft, die in die Verbrennungskammer 2 durch den Einlasskanal 3 angesaugt wird (angesaugte Luftmenge GA).
  • Der Einlassdrucksensor 32 erfasst einen Einlassdruck PM in dem Einlasskanal 3. Der Wassertemperatursensor 33 erfasst eine Kühlwassertemperatur THW des Verbrennungsmotors 1. Der Kurbelwinkelsensor 34 erfasst einen Kurbelwinkel der Kurbelwelle 7.
  • Der Nockenpositionssensor 35 erfasst eine Istphase des Einlassventils 9, d. h. eine Istventilzeit VTr durch Ausgeben eines Signals, das einer Drehposition einer Nockenwelle entspricht. Der Klopfsensor 36 erfasst ein Klopfen, das in der Verbrennungskammer 2 auftritt.
  • Antriebsschaltungen wie beispielsweise Aktuatoren, die den Elektromotor 25 des Drosselventils 29, das Kraftstoffeinspritzventil 4, die Zündkerze 5 und den variablen Ventilmechanismus 13 antreiben, sind mit dem Ausgangsanschluss der elektronischen Steuereinheit 26 verbunden.
  • Die elektronische Steuereinheit 26 erfasst einen Verbrennungsmotorbetriebszustand auf der Basis von Signalen, die von den vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren und dergleichen eingegeben werden, und gibt Befehlssignale zu den verschiedenen Antriebsschaltungen, die mit dem Abgabeanschluss verbunden sind, gemäß dem erfassten Verbrennungsmotorbetriebszustand aus. In dieser Weise steuert die elektronische Steuereinheit 26 die Menge an eingespritztem Kraftstoff durch das Kraftstoffeinspritzventil 4, eine Zündzeit der Zündkerze 5, die Ventilzeit des Einlassventils 9, den Öffnungsgrad des Drosselventils 29 und dergleichen.
  • Für die Ventilzeitsteuerung berechnet die elektronische Steuereinheit 26 eine Sollventilzeit VTp, die ein Steuersollwert für die Ventilzeit des Einlassventils 9 ist, auf der Basis einer Verbrennungsmotordrehzahl NE und einer Verbrennungsmotorlast KL. Dann wird die Ventilzeitsteuerung für das Einlassventil 9 durch die Antriebssteuerung ausgeführt, die bei dem Motor 13B so ausgeführt wird, dass die Istventilzeit VTr des Einlassventils 9, die durch den Nockenpositionssensor 35 erfasst wird, die Sollventilzeit VTp erreicht.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ventilzeit des Einlassventils 9 anhand dessen, dass die am weitesten nacheilende Phase „0” ist, und durch die Anwendung eines Voreilbetrages der Ventilzeit von der am weitesten nacheilenden Phase ausgedrückt. Außerdem bezieht sich in der nachstehend dargelegten Beschreibung die Ventilzeit des Einlassventils 9 auf eine Einlassventilzeit.
  • Eine von unverbranntem Kraftstoff, Blow-By-Gas, Schmieröl oder dergleichen herrührende Ablagerung heftet sich allmählich im Inneren der Verbrennungskammer 2 des Verbrennungsmotors 1 an. Wenn die Menge an Ablagerungsanhaftung zunimmt, kann es sein, dass ein Klopfen immer wahrscheinlicher wird, das beispielsweise aufgrund einer Verringerung eines wesentlichen Volumens der Verbrennungskammer 2 auftritt, was zu einer Erhöhung eines Zylinderinnendrucks während der Verbrennung führt.
  • Außerdem ändert sich der interne EGR-Betrag, das Istkompressionsverhältnis des Verbrennungsmotors 1, eine Strömung einer Luftströmung in den Zylinder oder dergleichen, wenn die Einlassventilzeit sich ändert. Demgemäß ändert sich die Leichtigkeit des Auftretens des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, selbst bei gleicher Ablagerungsanhaftungsmenge, wenn die Einlassventilzeit schwankt.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zündzeitkorrektur im Hinblick auf die Ablagerungsanhaftungsmenge und die Einlassventilzeit ausgeführt. Nachstehend ist eine Zündzeitsteuerung für den Verbrennungsmotor 1 beschrieben, die durch die elektronische Steuereinheit 26 ausgeführt wird.
  • Wie dies in 3 gezeigt ist, berechnet die elektronische Steuereinheit 26 eine Endzündzeit afin auf der Basis der folgenden Gleichung (1) und setzt die berechnete Endzündzeit afin als Istzündzeit fest. Diese Endzündzeit afin ist ein Wert, der so berechnet wird, dass die Zündzeit an der Voreilseite bis zu dem maximal möglichen Maß ist, während das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird. afin = akmf + agknk – akcs (1)
    • afin:
    Endzündzeit
    akmf:
    am weitesten nacheilende Zündzeit
    agknk:
    Klopferlernwert
    akcs:
    Rückführkorrekturwert
  • Der Rückführkorrekturwert akcs in der Gleichung (1) ist ein Wert, der dafür sorgt, dass die Endzündzeit afin prompt korrigiert wird in Abhängigkeit von dem Vorhandensein oder Fehlens des Klopfens. Eine Größe (Höhe) des Rückführkorrekturwertes akcs wird in Abhängigkeit von der Situation des Auftretens des Klopfens festgelegt, das durch den Klopfsensor 36 erfasst wird. Genauer gesagt wird die Größe des Rückführkorrekturwertes akcs allmählich verringert, wenn bestimmt wird, dass eine erfasste Höhe des Klopfens einen vorbestimmten Bestimmungswert nicht erreicht und gleich wie oder geringer als eine Höhe ist, bei der das Klopfen in ausreichender Weise gestattet werden kann. Wenn die erfasste Höhe des Klopfens gleich wie oder höher als der Bestimmungswert ist, wird die Höhe des Rückführkorrekturwertes akcs um einen vorbestimmten Wert erhöht. In dem Fall, bei dem der Rückführkorrekturwert akcs einen negativen Wert (negative Größe) hat, wird die Endzündzeit afin, die aus der vorstehend beschriebenen Gleichung (1) erlangt wird, auf eine Zeit an der Voreilseite durch den Rückführkorrekturwert akcs korrigiert. Die Endzündzeit afin, die durch die vorstehend beschriebene Gleichung (1) erlangt wird, wird zu einer Zeit an der Nacheilseite durch den Rückführkorrekturwert akcs korrigiert, wenn der Rückführkorrekturwert akcs eine positive Größe hat.
  • Der Klopferlernwert agknk in Gleichung (1) ist ein Wert, der auf den neuesten Stand gebracht wird, wenn ein Absolutwert des Rückführkorrekturwertes akcs einmal in einem gewissen Ausmaß zunimmt, und er ist ein Wert zum Unterdrücken einer übermäßigen Zunahme des Absolutwertes des Rückführkorrekturwertes akcs. Anders ausgedrückt wird der Klopferlernwert agknk auf den neuesten Stand gebracht, damit der Absolutwert des Rückführkorrekturwertes akcs allmählich schrumpft, wenn ein Zustand, bei dem der Absolutwert des Rückführkorrekturwertes akcs einen vorbestimmten Wert A überschreitet (|akcs| > A), zumindest eine vorbestimmte Zeitspanne lang anhält.
  • Genauer gesagt wird ein vorbestimmter Wert B, der ein positiver Wert ist, von einem Wert des Klopferlernwertes agknk subtrahiert, und der gleiche vorbestimmte Wert B wird von dem Wert des Rückführkorrekturwertes akcs auch subtrahiert, wenn ein Zustand, bei dem der Rückführkorrekturwert akcs ein positiver Wert ist, und der Absolutwert den vorbestimmten Wert A überschreitet (akcs > A), andauert. Dies bewirkt, dass der Absolutwert des Rückführkorrekturwertes akcs anschließend an die Subtraktion zu einem Wert wird, der gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert A ist. Außerdem werden sowohl der Klopferlernwert agknk als auch der Rückführkorrekturwert akcs mit dem gleichen Wert (vorbestimmter Wert B) auf den neusten Stand gebracht. Demgemäß wird trotz der Subtraktion des vorbestimmten Wertes B von dem Rückführkorrekturwert akcs ein Wert der Endzündzeit afin bei dem gleichen Wert gehalten ohne Änderung von dem Wert vor der Subtraktion. Wenn ein Zustand, bei dem der Rückführkorrekturwert akcs ein negativer Wert ist und der Absolutwert den vorbestimmten Wert A überschreitet (akcs < A), andauert, wird der vorstehend beschriebene vorbestimmte Wert B zu jeweils sowohl dem Wert des Klopferlernwertes agknk als auch dem Wert des Rückführkorrekturwertes akcs hinzu addiert.
  • Dies bewirkt, dass der Absolutwert des Rückführkorrekturwertes akcs anschließend an die Addition zu einem Wert wird, der gleich wie oder geringer als der vorbestimmte Wert A ist. Sowohl der Klopferlernwert agknk als auch der Rückführkorrekturwert akcs werden mit dem gleichen Wert (vorbestimmter Wert B) auf den neuesten Stand gebracht. Demgemäß wird trotz der Addition des vorbestimmten Wertes B zu dem Rückführkorrekturwert akcs der Wert der Endzündzeit afin bei dem gleichen Wert gehalten ohne Änderung von dem Wert vor der Addition. Die Größe des Klopferlernwertes agknk, der in dieser Weise auf den neusten Stand gebracht wird, wird in dem Sicherungsspeicher der elektronischen Steuereinheit 26 gespeichert, und der Wert wird sogar dann gehalten, wenn der Verbrennungsmotor angehalten bleibt.
  • Ein Wert der am weitesten nacheilenden Zündzeit akmf in der Gleichung (1) wird als die am weitesten nacheilende Zeit der Zündzeit festgelegt, bei der das Klopfen innerhalb des ausreichend zulässigen Levels sogar dann sein kann, wenn die schlechteste Bedingung angenommen wird. Genauer gesagt wird ein Wert, der um einen Ablagerungskorrekturbetrag adepvt und eine Konstante RTD, die zuvor in Bezug auf eine Klopfgrenzzündzeit aknok bestimmt wird, verzögert wird, als die am weitesten nacheilende Zündzeit akmf festgelegt, wie dies anhand der folgenden Gleichung (2) repräsentiert wird. akmf = aknok – adepvt – RTD (2)
  • Die Klopfgrenzzündzeit aknok in Gleichung (2) ist eine Voreilgrenzzeit der Zündzeit, bei der das Klopfen innerhalb des zulässigen Niveaus unter der besten Bedingung sein kann, die angenommen wird, wenn Niedrigoktankraftstoff mit einer niedrigen Klopfgrenze verwendet wird. Ein Wert der Klopfgrenzzündzeit aknok wird variabel festgelegt im Hinblick auf beispielsweise die gegenwärtige Verbrennungsmotordrehzahl NE, die Verbrennungsmotorlast und einen Wert der Ventilzeit des Einlassventils 9, der durch den variablen Ventilmechanismus 13 festgelegt wird.
  • Der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt in Gleichung (2) ist ein Wert, der einen Verzögerungskorrekturbetrag für die Zündzeit in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer 2 und einer gegenwärtigen Ventilzeit des Einlassventils 9 anzeigt.
  • Die Konstante RTD in Gleichung (2) ist ein Zündzeitnacheilbetrag, der für das Auftreten des Klopfens erforderlich ist, das auf andere Faktoren zurückführbar ist außer der Ablagerung (wie beispielsweise eine Einlasstemperatur, die Kühlwassertemperatur, die Feuchtigkeit der Einlassluft, eine Schwankung des Kompressionsverhältnisses des Luft-Kraftstoff-Gemisches und die Anwendung eines Niedrigoktankraftstoffes mit geringer Qualität), damit dieses zuverlässig unterdrückt wird. Ein Adaptivwert, der zuvor durch einen Test oder dergleichen erlangt wird, wird als die Konstante RTD festgelegt.
  • Wie dies anhand der nachfolgenden Gleichung (3) aufgezeigt wird, berechnet die elektronische Steuereinheit 26 den Ablagerungskorrekturbetrag adepvt durch die Anwendung eines Referenzkorrekturbetrages DLAKNOKBS, eines Verhältniserlernwertes rgknk, eines Relativkorrekturbetrages DLAKNOKRE und eines Korrekturverhältnisses kavvt. Die elektronische Steuereinheit 26, die den Ablagerungskorrekturbetrag adepvt berechnet, bildet die vorstehend beschriebene Korrekturbetragberechnungseinheit. adepvt = DLAKNOKBS × rgknk + DLAKNOKRE × rgknk × kavvt (3)
  • Der Verhältniserlernwert rgknk in Gleichung (3) ist ein Wert, der einen Grad an Ablagerungsanhaftung an der Verbrennungskammer 2 wie vorstehend beschrieben anzeigt. Hierbei wird der Grad an Ablagerungsanhaftung als ein Wert des Verhältniserlernwertes rgknk mit einem Zustand, bei dem überhaupt keine Ablagerungsanhaftung als Verhältniserlernwert rgknk von „0” erachtet wird, und einem Zustand ausgedrückt, bei dem der Ablagerungsanhaftungsbetrag bei seinem maximalen Wert ist, der dann angenommen wird, wenn ein Verhältniserlernwert rgknk von „1” erachtet wird.
  • Ein Wert von „0” wird als ein Anfangswert des Verhältniserlernwertes rgknk während des Werkversandes, bei dem keine Ablagerungsanhaftung vorliegt, festgelegt. Der Wert des Verhältniserlernwertes rgknk nimmt danach allmählich in Abhängigkeit von einer Häufigkeit des Auftretens des Klopfens, das durch den Klopfsensor 36 erfasst wird, innerhalb eines Bereiches von „0” bis „1” zu oder ab. Genauer gesagt erhöht die elektronische Steuereinheit 26 allmählich den Wert des Verhältniserlernwertes rgknk, wenn die Häufigkeit des Auftretens des Klopfens zunimmt, und verringert sie allmählich den Wert des Verhältniserlernwertes rgknk, wenn die Häufigkeit des Auftretens des Klopfens abnimmt. Die elektronische Steuereinheit 26, die diesen Verhältniserlernwert rgknk festlegt, bildet die vorstehend beschriebene Ablagerungsberechnungseinheit.
  • Das Korrekturverhältnis kavvt in Gleichung (3) ist ein Wert, der einen Grad eines Einflusses anzeigt, der eine gegenwärtige Einlassventilzeit auf die Zündzeitkorrektur in Abhängigkeit von der Ablagerungsanhaftung hat. Wie dies anhand der folgenden Gleichung (4) gezeigt ist, ist das Korrekturverhältnis kavvt ein Wert, der erlangt wird durch Dividieren eines Zeitkorrekturbetrages avvt durch einen Basiskorrekturbetrag avvtb, d. h. ein Wert, der ein Verhältnis des Zeitkorrekturbetrages avvt gegenüber dem Basiskorrekturbetrag avvtb anzeigt. Kavvt = avvt/avvtb (4)
  • Der Basiskorrekturbetrag avvtb in Gleichung (4) ist ein Zündzeitkorrekturbetrag, der dann erforderlich ist, wenn die Zündzeit gemäß einem Grad an Einfluss der Einlassventilzeit auf das Klopfen korrigiert wird. Genauer gesagt ist der Basiskorrekturbetrag avvtb ein Voreilkorrekturbetrag für die Zündzeit, der dann erforderlich ist, wenn die Einlassventilzeit zu einer Adaptionsphase VTad bei der gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl NE und Verbrennungsmotorlast KL geworden ist, und der Basiskorrekturbetrag avvtb wird erlangt auf der Basis der gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl NE und Verbrennungsmotorlast KL und unter Bezugnahme auf eine Tabelle (Zuordnung), die zuvor festgelegt worden ist, oder dergleichen.
  • Die Adaptionsphase VTad der Einlassventilzeit bei der gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl NE und der Verbrennungsmotorlast KL bezieht sich auf eine ideale Einlassventilzeit gemäß dem Verbrennungsmotorbetriebszustand. In diesem Ausführungsbeispiel entspricht beispielsweise die Sollventilzeit VTp, die auf der Basis des Verbrennungsmotorbetriebszustandes festgelegt wird, der Adaptionsphase VTad.
  • Der Zeitkorrekturbetrag avvt ist außerdem ein Zündzeitkorrekturbetrag, der dann erforderlich ist, wenn die Zündzeit gemäß dem Grad des Einflusses der Einlassventilzeit auf das Klopfen korrigiert wird. Der Zeitkorrekturbetrag avvt ist ein Voreilkorrekturbetrag für die Zündzeit, die in einer Übergangsperiode berechnet wird, wenn die Istventilzeit VTr sich zu der Adaptionsphase VTad ändert. Anders ausgedrückt ist der Zeitkorrekturbetrag avvt ein Voreilkorrekturbetrag für die Zündzeit, der bei der gegenwärtigen Istventilzeit VTr erforderlich ist. Der Zeitkorrekturbetrag avvt wird erlangt auf der Basis der Istventilzeit VTr, des Einlassdrucks PM und dergleichen und unter Bezugnahme auf eine Tabelle (Zuordnung), die zuvor festgelegt worden ist, oder dergleichen.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird eine Phase bei einer Zeit, bei der die Istventilzeit VTr eine Phase in der Nähe der vorstehend beschriebenen Zwischenphase ist und der interne EGR-Betrag (der Betrag (Menge) an Abgas, der in dem Zylinder nach der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches verbleibt) bei seinem Minimum ist, als eine Referenzphase VTb erachtet, wie dies in 4 gezeigt ist. Wenn die Istventilzeit VTr die Referenzphase VTb ist, wird der Zeitkorrekturbetrag avvt auf „0” gesetzt.
  • Wenn die Istventilzeit VTr einmal zu einer Phase an der Seite geworden ist, die weiter voreilt als die Referenzphase VTb, nimmt ein Ventilüberlappungsbetrag des Einlassventils 9 und des Auslassventils 10 zu, und somit nimmt die interne EGR-Menge (interner EGR-Betrag) zu und es wird weniger wahrscheinlich, dass das Klopfen auftritt. Demgemäß ist, wenn die Istventilzeit VTr sich zu der Phase an der Seite ändert, die weiter voreilt als die Referenzphase VTb, der Zeitkorrekturbetrag avvt ein Wert, der die Zündzeit zu der Voreilseite korrigiert, und er wird variabel auf der Basis der Istventilzeit VTr, des Einlassdrucks PM und dergleichen so festgelegt, dass sein Korrekturbetrag zunimmt.
  • Wenn die Istventilzeit VTr einmal zu einer Phase an der Seite geworden ist, die weiter nacheilt als die Referenzphase VTb, wird die in den Zylinder gesaugte Einlassluft zurück zu dem Einlassanschluss (Einlassöffnung) 3a in der ersten Hälfte des Kompressionstaktes geblasen, und somit fällt das Istkompressionsverhältnis ab und es wird weniger wahrscheinlich, dass das Klopfen auftritt. Demgemäß ist sogar in einem Fall, bei dem die Istventilzeit VTr sich zu der Phase an der Seite ändert, die weiter nacheilt als die Referenzphase VTb, der Zeitkorrekturbetrag avvt der Wert, der die Zündzeit zu der Voreilseite korrigiert, und er wird variabel auf der Basis der Istventilzeit VTr, des Einlassdrucks PM und dergleichen so festgelegt, dass sein Korrekturbetrag zunimmt.
  • Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Zeitkorrekturbetrag avvt der Voreilkorrekturbetrag für die Zündzeit, die in der Übergangsperiode berechnet wird, wenn die Istventilzeit VTr sich zu der Adaptionsphase VTad ändert. In dem Fall, bei dem die Adaptionsphase VTad der Einlassventilzeit und die Istventilzeit VTr einander entsprechen, hat der Zeitkorrekturbetrag avvt den gleichen Wert wie der Basiskorrekturbetrag avvtb.
  • Das Korrekturverhältnis kavvt, das wie vorstehend beschrieben erlangt wird, ist ein Wert, der Verhältnisse des Zündzeitkorrekturbetrages entsprechend der Adaptionsphase VTad der Einlassventilzeit in Abhängigkeit von dem gegenwärtigen Verbrennungsmotorbetriebszustand und des Zündzeitkorrekturbetrages in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Istventilzeit VTr anzeigt. Das Korrekturverhältnis kavvt beträgt „0” in einem Fall, bei dem zumindest entweder der Basiskorrekturbetrag avvtb oder der Zeitkorrekturbetrag avvt „0” beträgt. Das Korrekturverhältnis kavvt nähert sich zu „1”, wenn die Istventilzeit VTr sich der Adaptionsphase VTad der Einlassventilzeit bei der gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl NE und Verbrennungsmotorlast KL annähert, d. h. wenn eine Abweichung zwischen dem Basiskorrekturbetrag avvtb und dem Zeitkorrekturbetrag avvt abnimmt. Dann wird das Korrekturverhältnis kavvt zu „1”, wenn der Basiskorrekturbetrag avvtb und der Zeitkorrekturbetrag „avvt” einander entsprechen, indem die Adaptionsphase VTad der Einlassventilzeit bei der gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl NE und Verbrennungsmotorlast KL und die Istventilzeit VTr einander entsprechen.
  • Während der Ventilzeitsteuerung für das Einlassventil 9 wird eine Antriebssteuerung bei dem variablen Ventilmechanismus 13 derart ausgeführt, dass die Sollventilzeit VTp und die Istventilzeit VTr einander entsprechen. Jedoch variiert die Istventilzeit VTr geringfügig in einigen Fällen zu der Voreilseite oder der Nacheilseite in Bezug auf die Sollventilzeit VTp aufgrund beispielsweise einer Reaktionskraft einer Ventilfeder, die in dem Einlassventil 9 angeordnet ist. Diese Variation der Istventilzeit VTr bewirkt, dass auch der Zeitkorrekturbetrag avvt variiert.
  • Die Zahl des Nenners in der vorstehend beschriebenen Gleichung (4) ist, wenn der Basiskorrekturbetrag avvtb einen relativ geringen Wert hat (beispielsweise wenn die Sollventilzeit VTp ein Wert in der Nähe der Referenzphase VTb ist), geringer als die Zahl des Nenners in der vorstehend beschriebenen Gleichung (4), wenn der Basiskorrekturbetrag avvtb einen relativ hohen Wert hat. Demgemäß nimmt sogar bei dem gleichen Betrag einer Änderung des Zeitkorrekturbetrages avvt, der auf die Variation der Istventilzeit VTr zurückführbar ist, der Betrag einer Änderung des Korrekturverhältnisses kavvt als ein Ergebnis der Änderung des Zeitkorrekturwertes avvt zu, wenn der Basiskorrekturbetrag avvtb einen relativ geringen Wert hat. In diesem Fall ändert sich der Wert, der aus „DLAKNOKRE × rgknk × kavvt” in der vorstehend beschriebenen Gleichung (3) erlangt wird, sich signifikant sogar bei einer geringfügigen Variation der Istventilzeit VTr, und somit ändert sich auch der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt signifikant. Demgemäß kann eine geringfügige Variation der Istventilzeit VTr zu einer signifikanten Änderung bei der Endzündzeit afin, die aus der vorstehend beschriebenen Gleichung (1) und Gleichung (2) erlangt wird, führen und die Berechnung der Endzündzeit afin beeinflussen.
  • In einem Fall, bei dem der festgelegte Basiskorrekturbetrag avvtb einen vorbestimmten Grenzwert α nicht erreicht (beispielsweise α = 1°CA), führt die elektronische Steuereinheit 26 einen Nulleinstellprozess aus, um das Korrekturverhältnis kavvt auf „0” zu setzen. Indem dieser Nulleinstellprozess ausgeführt wird, wird das Korrekturverhältnis kaavt auf „0” gesetzt unabhängig von dem Wert der Istventilzeit VTr, wenn der Basiskorrekturbetrag avvtb den vorbestimmten Grenzwert α nicht erreicht. Demgemäß wird eine signifikante Änderung des Korrekturverhältnisses kavvt als ein Ergebnis der Variation der Istventilzeit VTr unterdrückt, und somit wird eine signifikante Änderung des Ablagerungskorrekturbetrages adepvt ebenfalls unterdrückt, und der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt wird stabilisiert. Demgemäß kann ein nachteilhafter Effekt, den die Variation der Istventilzeit VTr auf die Berechnung der Endzündzeit afin hat, unterdrückt werden.
  • Der Referenzkorrekturbetrag DLAKNOKBS in der vorstehend beschriebenen Gleichung (3) ist ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit, bei der das Auftreten des Klopfens sogar in einem Zustand unterdrückt werden kann, bei dem der Ablagerungsanhaftungsbetrag gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Betrag ist, d. h. der Ablagerungsanhaftungsbetrag (Menge) ist ein maximaler Betrag (maximale Menge), der angenommen wird, während die Istventilzeit VTr zu der Referenzphase VTb geworden ist. Dieser Referenzkorrekturbetrag DLAKNOKBS variiert in Abhängigkeit von dem Verbrennungsmotorbetriebszustand. Demgemäß wird in diesem Ausführungsbeispiel der Wert des Referenzkorrekturbetrages DLAKNOKBS auf der Basis der Verbrennungsmotordrehzahl NE und der Verbrennungsmotorlast KL und unter Bezugnahme auf eine Adaptionstabelle, die zuvor festgelegt worden ist, eingestellt.
  • Der Relativkorrekturbetrag DLAKNOKRE in der vorstehend beschriebenen Gleichung (3) ist ein Wert, der erlangt wird durch Subtrahieren des Referenzkorrekturbetrages DLAKNOKBS von einem Adaptivkorrekturbetrag DLAKNOK. Der Relativkorrekturbetrag DLAKNOKRE wird aus der folgenden Gleichung (5) erlangt. DLAKNOKRE = DLAKNOK – DLAKNOKBS (5)
  • Der Adaptivkorrekturbetrag DLAKNOK in Gleichung (5) ist ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit, bei der das Auftreten des Klopfens sogar in einem Zustand unterdrückt werden kann, bei dem der Ablagerungsanhaftungsbetrag (Menge) gleich wie oder größer als der vorbestimmte Betrag ist, d. h., der Ablagerungsanhaftungsbetrag (Menge) ist bei seinem Maximum, das in einem Zustand angenommen wird, bei dem die Einlassventilzeit zu der Adaptionsphase VTad bei einer gegenwärtigen Verbrennungsmotordrehzahl NE und Verbrennungsmotorlast KL geworden ist. Dieser Adaptivkorrekturbetrag DLAKNOK variiert (schwankt) auch in Abhängigkeit von dem Verbrennungsmotorbetriebszustand. Demgemäß wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Wert (eine Größe) des Adaptivkorrekturbetrages (DLAKNOK) auf der Basis der Verbrennungsmotordrehzahl NE und der Verbrennungsmotorlast KL und unter Bezugnahme auf eine Adaptionstabelle festgelegt, die zuvor festgelegt wird.
  • Ein Effekt, der erlangt wird durch Berechnen des Ablagerungskorrekturbetrages adepvt durch die Anwendung der vorstehend beschriebenen Gleichung (3), ist nachstehend unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 zeigt eine Änderung bei dem Ablagerungskorrekturbetrag adepvt während einer Änderung der Istventilzeit VTr des Einlassventils 9 zu der Adaptionsphase VTad hin in einem Zustand, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl NE und die Verbrennungsmotorlast KL konstant sind.
  • Zunächst wird, wie dies in 5 gezeigt ist, ein Verzögerungskorrekturbetrag H1 für die Zündzeit gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung erlangt, und zwar in einem Zustand, bei dem die Einlassventilzeit zu der Adaptionsphase VTad geworden ist, indem der Adaptivkorrekturbetragt DLAKNOK mit dem Verhältniserlernwert rgknk multipliziert wird, der einen gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung zeigt, wie dies in der folgenden Gleichung (6) gezeigt ist. H1 = DLAKNOK × rgknk (6)
  • In einem Fall, bei dem der minimale Verzögerungskorrekturbetrag für die Zündzeit, der gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung erforderlich ist, ohne von der Einlassventilzeit abhängig zu sein, als ein erster Korrekturbetrag HA erachtet wird, wird der erste Korrekturbetrag HA erlangt, indem der Referenzkorrekturbetrag DLAKNOKBS mit dem Verhältniserlernwert rgknk multipliziert wird, der einen Grad der Ablagerungsanhaftung zeigt, wie dies in der folgenden Gleichung (7) gezeigt ist. HA = DLAKNOKBS × rgknk (7)
  • Dann wird, indem der erste Korrekturbetrag HA von dem Nacheilkorrekturbetrag H1 subtrahiert wird, wie dies in der folgenden Gleichung (8) gezeigt ist, ein Nacheilkorrekturbetrag H3 für die Zündzeit gemäß dem Betrag an Einfluss der Einlassventilzeit erlangt aus den Nacheilkorrekturbeträgen für die Zündzeit gemäß der Ablagerungsanhaftung in einem Zustand, bei dem die Einlassventilzeit zu der Adaptionsphase VTad geworden ist. H3 = H1 – HA = (DLAKNOK × rgknk) – (DLAKNOKBS × rgknk) = (DLAKNOK – DLAKNOKBS) × rgknk (8)
  • Aufgrund der vorstehend beschriebenen Gleichung (5) kann der Nacheilkorrekturbetrag H3 wie in der folgenden Gleichung (9) ausgedrückt werden. H3 = DLAKNOKRE × rgknk (9)
  • In dem Fall, bei dem der Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit gemäß dem Betrag an Einfluss der gegenwärtigen Einlassventilzeit unter den Nacheilkorrekturbeträgen für die Zündzeit gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung als zweiter Korrekturbetrag HB erachtet wird, kann der zweite Korrekturbetrag HB erlangt werden, indem der Nacheilkorrekturbetrag H3 in der Adaptionsphase VTad mit dem Korrekturverhältnis kavvt multipliziert wird, wie dies in der folgenden Gleichung (10) gezeigt ist. HB = H3 × kavvt (10)
  • Der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt, der der Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer 2 und der gegenwärtigen Ventilzeit des Einlassventils 9 ist, wird anhand der folgenden Gleichung (11) erlangt. adepvt = HA + HB (11)
  • Anders ausgedrückt wird der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt erlangt, indem eine Summe aus dem ersten Korrekturbetrag HA, der der minimale Korrekturbetrag ist, der gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung erforderlich ist, ohne von der Einlassventilzeit abhängig zu sein, und dem zweiten Korrekturbetrag HB gemäß dem Betrag des Einflusses der gegenwärtigen Einlassventilzeit unter den Nacheilkorrekturbeträgen für die Zündzeit gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung, erlangt wird.
  • Aufgrund der Gleichung (7), der Gleichung (9) und der Gleichung (10) ist die Gleichung (11) eine Gleichung, die äquivalent ist zu „adepvt = DLAKNOKBS × rgknk + DLAKNOKRE × rgknk × kavvt”, und sie entspricht der vorstehend beschriebenen Gleichung (3).
  • Der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt, der durch die vorstehend beschriebene Gleichung (3) wie vorstehend beschrieben berechnet wird, wird als Summe aus dem ersten Korrekturbetrag HA und dem zweiten Korrekturbetrag HB berechnet. Ein optimaler Wert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit bei dem Zeitpunkt, bei dem die Ventilzeit wenig Effekt hat, wird berechnet, wenn die Ventilzeit zu Referenzphase VTb geworden ist bei dem Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung, indem der erste Korrekturbetrag HA berechnet wird, d. h. während der Berechnung des Nacheilkorrekturbetrages für die Zündzeit gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung, indem die Ventilzeit, bei der die interne EGR-Menge (EGR-Betrag) in der Verbrennungskammer 2 minimal ist, festgelegt wird.
  • Wie dies in der vorstehend beschriebenen Gleichung (5) gezeigt ist, ist der Relativkorrekturbetrag DLAKNOKRE ein Wert, der erlangt wird durch Subtrahieren des Referenzkorrekturbetrages DLAKNOKBS von dem Adaptivkorrekturbetrag DLAKNOK, und er ist ein Wert, der erlangt wird durch Subtrahieren des Adaptivwertes für den Nacheilkorrekturbetrag in der Referenzphase VTb von dem Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag in der Adaptionsphase VTad. Demgemäß wird der Relativkorrekturbetrag DLAKNOKRE auch zu einem Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag in der Adaptionsphase VTad.
  • Wie dies in der vorstehend beschriebenen Gleichung (9) und Gleichung (10) gezeigt ist, ist der zweite Korrekturbetrag HB, der der Relativkorrekturbetrag DLAKNOKRE ist, der ein Adaptivwert ist, der mit dem Korrekturverhältnis kavvt und dem Verhältniserlernwert rgknk korrigiert wird, ein Wert, der erlangt wird durch die Anwendung eines Adaptivwertes, und er ist ein optimaler Wert, der den Betrag des Einflusses der gegenwärtigen Ventilzeit unter den Nacheilkorrekturbeträgen für die Zündzeit gemäß der gegenwärtigen Ventilzeit und dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung reflektiert.
  • Wie dies in der vorstehend beschriebenen Gleichung (11) gezeigt ist, wird die Summe aus dem ersten Korrekturbetrag HA, der durch die Anwendung des Referenzkorrekturbetrages DLAKNOKBS erlangt wird, der ein Adaptivwert ist, und dem zweiten Korrekturbetrag HB, der durch die Anwendung des Relativkorrekturbetrages DLAKNOKRE, der ein Adaptivwert ist, das Korrekturverhältnis kavvt oder dergleichen erlangt wird, als der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt festgelegt.
  • Demgemäß ist dieser Ablagerungskorrekturbetrag adepvt ein Wert, der durch die Anwendung eines Adaptivwertes in der Referenzphase VTb und eines Adaptivwertes in der Adaptionsphase VTad erlangt wird. Anders ausgedrückt ist, wie dies in 5 gezeigt ist, der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt ein Wert, der erlangt wird, wenn ein Nacheilkorrekturbetrag, der auf einer Linie L1 vorhanden ist, die den optimalen Wert des Nacheilkorrekturbetrages in der Referenzphase VTb (der erste Korrekturbetrag HA, der aus der vorstehend beschriebenen Gleichung (7) erlangt wird: runder Punkt K1 in 5) und den optimalen Wert des Nacheilkorrekturbetrages in der Adaptionsphase VTad (der Nacheilkorrekturbetrag H1, der aus der vorstehend beschriebenen Gleichung (6) erlangt wird: runder Punkt K2 in 5) miteinander verbindet, interpoliert wird. Demgemäß ist der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt ein Wert, der nahe zu dem Nacheilkorrekturbetrag ist, der für die Unterdrückung des Auftretens des Klopfens tatsächlich erforderlich ist. Demgemäß wird in diesem Ausführungsbeispiel der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt, der der Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit ist, die gemäß dem gegenwärtigen Grad an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer 2 und gemäß der gegenwärtigen Einlassventilzeit vorliegt, genau berechnet. Folglich kann das Auftreten des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, geeignet unterdrückt werden.
  • In einem Fall, bei dem der Basiskorrekturbetrag avvtb den vorbestimmten Grenzwert α nicht erreicht, wird der vorstehend beschriebene Nulleinstellprozess ausgeführt, und somit wird das Korrekturverhältnis kavvt auf „0” gesetzt. Demgemäß ist in einem Fall, bei dem dieser Nulleinstellprozess ausgeführt wird, der zweite Korrekturbetrag HB, der aus der vorstehend beschriebenen Gleichung (10) berechnet wird, „0”. Jedoch bildet die Summe aus dem ersten Korrekturbetrag HA und dem zweiten Korrekturbetrag HB den Ablagerungskorrekturbetrag adepvt sogar in diesem Fall, und somit wird zumindest der erste Korrekturbetrag HA, d. h. der minimale Nacheilkorrekturbetrag, der aufgrund der Ablagerungsanhaftung erforderlich ist, auf den Ablagerungskorrekturbetrag adepvt gesetzt. Folglich wird die Zündzeit nacheil-korrigiert durch zumindest den ersten Korrekturbetrag HA im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt provisorisch auf „0” gesetzt wird während des Ausführens des Nulleinstellprozesses. Demgemäß kann das Auftreten des Klopfens während des Ausführens des Nulleinstellprozesses sogar noch geeigneter unterdrückt werden.
  • Die folgenden Effekte können anhand des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels erzielt werden.
    • (1) Das Auftreten des Klopfens, das auf die Ablagerungsanhaftung zurückführbar ist, kann geeignet unterdrückt werden, indem der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt als die Summe aus dem ersten Korrekturbetrag HA und dem zweiten Korrekturbetrag HB festgelegt wird. Außerdem kann der Ablagerungskorrekturbetrag adepvt genau berechnet werden, und somit kann eine Verbrennungsmotorabgabeleistungsabnahme, die auf eine übermäßige Nacheilkorrektur der Zündzeit zurückführbar ist, ebenfalls unterdrückt werden.
    • (2) Da die Summe aus dem ersten Korrekturbetrag HA und dem zweiten Korrekturbetrag HB den Ablagerungskorrekturbetrag adepvt bildet, wird die Zündzeit nacheil-korrigiert durch zumindest den ersten Korrekturbetrag HA sogar dann, wenn der vorstehend beschriebene Nulleinstellprozess ausgeführt wird. Demgemäß kann das Auftreten des Klopfens während des Ausführens des Nulleinstellprozesses noch geeigneter unterdrückt werden.
  • Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch ausgeführt werden, nachdem es wie folgt abgewandelt worden ist. In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden der Referenzkorrekturbetrag DLAKNOKBS, der Adaptivkorrekturbetrag DLAKNOK, der Basiskorrekturbetrag avvtb und der Zeitkorrekturbetrag avvt aus den Tabellen (Zuordnungen) erlangt. Stattdessen können jedoch diese Korrekturbeträge auch durch die Anwendung einer Funktionsformel erlangt werden.
  • Der Nulleinstellprozess muss nicht unbedingt ausgeführt werden, und die Ausführung des selbigen Prozesses kann weggelassen werden. Der variable Ventilmechanismus 13 ist ein elektrischer variabler Ventilmechanismus in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, jedoch kann der variable Ventilmechanismus 13 auch ein hydraulischer variabler Ventilmechanismus sein.
  • Eine Basisstruktur eines hydraulischen variablen Ventilmechanismus 50 ist in 6 gezeigt. Dieser hydraulische variable Ventilmechanismus 50 ist mit einem Gehäuse 51 und einem Innenrotor 61 versehen. Nacheilhydraulikkammern 64 und Voreilhydraulikkammern 65 sind in einem inneren Abschnitt des Gehäuses 51 vorgesehen, und der Innenrotor 61 ist in dem Gehäuse 51 angeordnet. Ein Kettenrad 52 ist an einem Außenumfang des Gehäuses 51 angeordnet, und eine Steuerkette, die sich mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dreht, ist um das Kettenrad 52 gewunden. Ein Hydraulikdruck wird zu den Nacheilhydraulikkammern 64 und den Voreilhydraulikkammern 65 durch eine geeignete Hydraulikschaltung geliefert. Eine Einlassnockenwelle ist an der Drehmitte des Innenrotors 61 fixiert. Außerdem sind Flügel 62, die die Nacheilhydraulikkammern 64 und die Voreilhydraulikkammern 65 voneinander trennen, in dem Innenrotor 61 angeordnet. In diesem hydraulischen variablen Ventilmechanismus 50 wird eine Relativdrehphase der Einlassnockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle geändert, indem das Gehäuse 51 und der Innenrotor 61 relativ drehend durch den Hydraulikdruck, der zu den Nacheilhydraulikkammern 64 und den Voreilhydraulikkammern 65 geliefert wird, gesteuert werden, und dadurch wird eine Änderung der Ventilzeit des Einlassventils bewirkt. Außerdem ist ein Arretierstift 69 in dem Flügel 62 so angeordnet, dass die Ventilzeit des Einlassventils in der Zwischenphase gehalten wird, die in der Mitte zwischen der am weitesten nacheilenden Phase und der am weitesten voreilenden Phase festgelegt ist, und die Ventilzeit des Einlassventils ist in der Zwischenphase durch diesen Arretierstift 69 fixiert, der mit einem Loch in Eingriff steht, das in dem Gehäuse 51 ausgebildet ist.
  • In diesem hydraulischen variablen Ventilmechanismus 50 ermöglicht eine Betätigung des Arretierstiftes 69, dass die Ventilzeit des Einlassventils 9 während des Startens des Verbrennungsmotors 1 in der Zwischenphase gehalten wird, die in der Mitte zwischen der am weitesten nacheilenden Phase und der am weitesten voreilenden Phase festgelegt ist, wie dies bei dem elektrischen variablen Ventilmechanismus der Fall ist.
  • Der Verbrennungsmotor 1 hat den variablen Ventilmechanismus 13, der dazu in der Lage ist, eine Ventilzeit des Einlassventils 9 in einer Zwischenphase zu halten, wenn der Verbrennungsmotor 1 gestartet wird. Die ECU 26 berechnet einen Grad an Ablagerungsanhaftung in einer Verbrennungskammer 2 und berechnet einen Ablagerungskorrekturbetrag, der ein Nacheilkorrekturbetrag für eine Zündzeit ist, die gemäß dem berechneten Grad an Ablagerungsanhaftung festgelegt ist. Die ECU 26 berechnet einen ersten Korrekturbetrag, der ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit in einer Referenzphase der Ventilzeit ist, und einen zweiten Korrekturbetrag, der ein Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit in einer Adaptionsphase der Ventilzeit ist. Der Ablagerungskorrekturbetrag wird auf der Basis des ersten Korrekturbetrages und des zweiten Korrekturbetrages festgelegt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2005-147112 A [0005]
    • JP 2010-248983 A [0006]

Claims (6)

  1. Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1), wobei der Verbrennungsmotor (1) ein Einlassventil (9), eine Verbrennungskammer (2) und einen variablen Ventilmechanismus (13) aufweist, wobei der variable Ventilmechanismus (13) so aufgebaut ist, dass er eine Ventilzeit des Einlassventils (9) ändert, und der variable Ventilmechanismus (13) so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit in einer Zwischenphase hält, wenn der Verbrennungsmotor (1) gestartet wird, wobei die Zwischenphase eine Phase ist, die in einer Mitte zwischen einer am weitesten nacheilenden Phase und einer am weitesten voreilenden Phase der Ventilzeit des Einlassventils (9) festgelegt ist, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine elektronische Steuereinheit (26), die so aufgebaut ist, dass sie: einen Grad an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer (2) berechnet; einen Ablagerungskorrekturbetrag berechnet, wobei der Ablagerungskorrekturbetrag ein Nacheilkorrekturbetrag für eine Zündzeit ist, die gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung festgelegt ist; als einen Referenzkorrekturbetrag einen ersten Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit berechnet, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag der Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Betrag ist und eine Phase einer gegenwärtigen Ventilzeit eine Referenzphase ist, wobei die Referenzphase eine Phase der Ventilzeit ist, bei der eine interne Abgasrezirkulationsmenge in der Verbrennungskammer (2) minimal gestaltet ist; einen ersten Korrekturbetrag berechnet durch Korrigieren des Referenzkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung; als einen Adaptivkorrekturbetrag einen zweiten Adaptivwert für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit berechnet, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag der Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Betrag ist und die Phase der gegenwärtigen Ventilzeit eine Adaptionsphase ist, wobei die Adaptionsphase eine Phase der Ventilzeit ist, die gemäß einem Verbrennungsmotorbetriebszustand optimal ist; einen Relativkorrekturbetrag berechnet durch Subtrahieren des Referenzkorrekturbetrages von dem Adaptivkorrekturbetrag; ein Korrekturverhältnis berechnet, das einen Grad eines Effektes der gegenwärtigen Ventilzeit auf die Zündzeitkorrektur gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung aufzeigt; einen zweiten Korrekturbetrag berechnet durch Korrigieren des Relativkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung und dem Korrekturverhältnis; und eine Summe aus dem ersten Korrekturbetrag und zweiten Korrekturbetrag als den Ablagerungskorrekturbetrag festlegt.
  2. Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit (26) so aufgebaut ist, dass sie einen Basiskorrekturbetrag und einen Zeitkorrekturbetrag berechnet, die elektronische Steuereinheit (26) so aufgebaut ist, dass sie gemäß einem Grad eines Einflusses der Ventilzeit auf das Klopfen des Verbrennungsmotors (1) berechnet, der Basiskorrekturbetrag ein Korrekturbetrag einer Zündzeit ist, wenn die Ventilzeit die Adaptionsphase ist, die elektronische Steuereinheit (26) so aufgebaut ist, dass sie den Zeitkorrekturbetrag gemäß dem Grad des Einflusses der Ventilzeit auf das Klopfen berechnet, der Zeitkorrekturbetrag ein Korrekturbetrag der Zündzeit ist und der Zeitkorrekturbetrag gemäß der gegenwärtigen Ventilzeit festgelegt wird, und die elektronische Steuereinheit (26) so aufgebaut ist, dass sie ein Verhältnis des Zeitkorrekturbetrages gegenüber dem Basiskorrekturbetrag als das Korrekturverhältnis festlegt.
  3. Steuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die elektronische Steuereinheit (26) so aufgebaut ist, dass sie das Korrekturverhältnis auf „0” festlegt, wenn der Basiskorrekturbetrag gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Grenzwert ist.
  4. Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der variable Ventilmechanismus (13) ein elektrischer Mechanismus ist, der durch einen Elektromotor (13B) angetrieben wird.
  5. Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der variable Ventilmechanismus (13) ein hydraulischer Mechanismus ist, und der variable Ventilmechanismus (13) einen Arretierstift (69) hat, der die Ventilzeit in der Zwischenphase fixiert.
  6. Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1), wobei der Verbrennungsmotor (1) ein Einlassventil (9), eine Verbrennungskammer (2) und einen variablen Ventilmechanismus (13) aufweist, wobei der variable Ventilmechanismus (13) so aufgebaut ist, dass er eine Ventilzeit des Einlassventils (9) ändert, und der variable Ventilmechanismus (13) so aufgebaut ist, dass er die Ventilzeit in einer Zwischenphase hält, wenn der Verbrennungsmotor (1) gestartet wird, wobei die Zwischenphase eine Phase ist, die in einer Mitte zwischen einer am weitesten nacheilenden Phase und einer am weitesten voreilenden Phase der Ventilzeit des Einlassventils (9) festgelegt ist, wobei das Steuerverfahren die folgenden Schritte aufweist: Berechnen eines Grades an Ablagerungsanhaftung in der Verbrennungskammer (2); Berechnen eines Ablagerungskorrekturbetrages, wobei der Ablagerungskorrekturbetrag ein Nacheilkorrekturbetrag für eine Zündzeit ist, die gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung festgelegt wird; als ein Referenzkorrekturbetrag erfolgendes Berechnen eines ersten Adaptivwertes für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag an Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Betrag ist und eine Phase der gegenwärtigen Ventilzeit eine Referenzphase ist, wobei die Referenzphase eine Phase der Ventilzeit ist, bei der eine interne Abgasrezirkulationsmenge in der Verbrennungskammer (2) minimal gestaltet ist; Berechnen eines ersten Korrekturbetrages durch Korrigieren des Referenzkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung; als ein Adaptivkorrekturbetrag erfolgendes Berechnen eines zweiten Adaptivwertes für den Nacheilkorrekturbetrag für die Zündzeit, bei der das Auftreten des Klopfens unterdrückt wird, wenn der Betrag an Ablagerungsanhaftung gleich wie oder größer als der vorbestimmte Betrag ist und die Phase einer gegenwärtigen Ventilzeit eine Adaptionsphase ist, wobei die Adaptionsphase eine Phase der Ventilzeit ist, die gemäß einem Verbrennungsmotorbetriebszustand optimal ist; Berechnen eines Relativkorrekturbetrages durch Subtrahieren des Referenzkorrekturbetrages von dem Adaptivkorrekturbetrag; Berechnen eines Korrekturverhältnisses, das einen Grad eines Effektes der gegenwärtigen Ventilzeit auf die Zündzeitkorrektur gemäß dem Grad der Ablagerungsanhaftung aufzeigt; Berechnen eines zweiten Korrekturbetrages durch Korrigieren des Relativkorrekturbetrages gemäß dem Grad an Ablagerungsanhaftung und dem Korrekturverhältnis; und Festlegen einer Summe aus dem ersten Korrekturbetrag und dem zweiten Korrekturbetrag als den Ablagerungskorrekturbetrag.
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