DE69823269T2 - Drosselklappenkontrolleinrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Motor-Drossel-Steuergerät für ein Fahrzeug.
  • Es ist herkömmliche Praxis, die Leerlaufgeschwindigkeit eines Fahrzeugs so zu steuern, dass sie einen optimalen Wert annimmt, indem der Öffnungsgrad eines Hilfsluft-Steuerventils einreguliert wird, das in einem Hilfsluftkanal vorgesehen ist, der das Hauptdrosselventil unter Leerlaufbedingungen umgeht.
  • Einige Fahrzeuge weisen zusätzlich zu einer derartigen Steuerfunktion für die Leerlaufgeschwindigkeit eine Ladesteuerventil-Funktion (das heißt, eine Steuerfunktion für den negativen Druck während der Geschwindigkeitsverminderung) auf. Die Ladesteuerventil-Funktion bringt die Zufuhr von Luft in den Ansaugkrümmer mit sich, um während der Geschwindigkeitsverminderung, wenn das Drosselventil geschlossen wird, ein zu starkes Vakuum im Ansaugkrümmer zu verhindern. Dies begrenzt wirkungsvoll das Vakuum (oder den negativen Druck) im Zylinder, um so das Eindringen von Öl in den Zylinder zu verringern und andere Probleme zu minimieren.
  • Für eine solche Ladesteuerventil-Funktion wird der Öffnungsgrad des Hilfsluft-Steuerventils wie folgt eingestellt. Eine Regelgröße BCV wird entsprechend der Motordrehzahl in einer Tabelle gespeichert. Während der Geschwindigkeitsverminderung wird die Steuerung unter Bezug auf diese Tabelle vorgenommen. Ein Vergleich wird zwischen einer Regelgröße ISC (verwendet für die Steuerung der Leerlaufdrehzahl) und der Regelgröße BCV (für die Steuerung des negativen Drucks) angestellt. Die größere dieser Regelgrößen wird gewählt, um die Luftansaugung zu steuern. Weitere Einzelheiten zu derartigen Steuerverfahren werden im US-Patent Nr. 4.951.209 und in den Japanischen Patenten Kokai Nr. 1-121536 und 1-294933 dargelegt.
  • In den letzten Jahren ist die Drehmomentbedarfs-Steuerung vorgeschlagen worden, um ein Drosselventil elektronisch zu steuern (US-Anmeldung Seriennr. 08/804.454, eingereicht am 21. Februar 1997; diese Veröffentlichung wird durch Verweis in diese Anmeldung einbezogen). Eine solche Drehmomentbedarfs-Steuerung bringt die Berechnung eines Ziel-Motordrehmoments auf der Grundlage der Stellung des Gaspedals und anderer Parameter (z. B. Stellung des Gaspedals und Motordrehzahl) und die Berechnung eines Basiswerts der erforderlichen Kraftstoffzufuhr mit sich, und zwar auf eine solche Weise, dass das Ziel-Motordrehmoment realisiert wird. Eine Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft wird auf der Grundlage des Basiswerts der erforderlichen Kraftstoffzufuhr und eines Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses berechnet. Eine Ziel-Drosselventilstellung wird auf der Grundlage der Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft berechnet, und das Drosselventil wird auf die Ziel-Drosselventilstellung einreguliert.
  • Es ist möglich, die Steuerung des negativen Drucks während der Geschwindigkeitsverminderung mit Hilfe eines Motor-Drossel-Steuergeräts zu realisieren, das mit einem elektronisch gesteuerten Drosselventil arbeitet, indem für die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft, die während der Drehmomentbedarts-Steuerung berechnet wird, eine untere Grenze festgelegt wird, so dass die Steuerung des negativen Drucks während der Geschwindigkeitsverminderung der Menge der Ansaugluft eine untere Grenze setzt.
  • Das heißt, die Steuerung des negativen Drucks läßt sich vornehmen, indem zur Steuerung des negativen Drucks während der Geschwindigkeitsverminderung eine Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks berechnet wird, nachdem die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Drehmomentbedarfs-Steuerung berechnet worden ist, und indem aus der Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks und der auf dem Drehmomentbedarf beruhenden Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft der größere Wert ausgewählt und die Ziel-Drossel-Stellung auf der Grundlage der ausgewählten Rate berechnet wird.
  • Wenn jedoch in einer Situation, in der die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft, die dem vom Fahrer angeforderten Drehmoment entspricht, von einem sehr niedrigen Ausgangswert ansteigt, eine Steuereinheit so beschaffen ist, dass sie das Drehmoment nicht in Übereinstimmung mit der Anforderung des Fahrers erhöht, bis die untere Grenze (Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks) erreicht ist, kann das folgende Problem auftreten. Zur Zeit t1 in 1 nimmt das Motordrehmoment trotz der Anforderung eines erhöhten Drehmoments durch den Fahrer nicht zu (und der Fahrer nimmt keine Beschleunigung wahr). Zur Zeit t2 wird das Gefühl einer Geschwindigkeitsverminderung schnell ausgeschaltet, obwohl im Bedarf des Fahrers keine Änderung eingetreten ist.
  • Mit anderen Worten, zu den Zeitpunkten t1 und t2 verhält sich das Fahrzeug nicht in Übereinstimmung mit dem Bedarf und den Erwartungen des Fahrers. Die Zeit zwischen t1 und t2 kann bis zu mehreren Sekunden betragen. Somit führt ein derartiges Steuerverfahren zu einem nicht optimalen Fahrverhalten.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Im Hinblick auf die obigen Betrachtungen besteht ein Ziel der Erfindung darin, das Fahrverhalten zu verbessern, indem die Erfordernisse von Fahrer und Motor auf eine solche Weise kombiniert werden, dass eine von einem Fahrer geforderte Veränderung sich in der Gesamt-Motorleistung widerspiegelt.
  • Die Erfindung ist eine Motor-Drosselventil-Steuereinheit für ein Fahrzeug mit einem Motor, der eine Drosselventil besitzt. Die Steuereinheit weist einen Berechnungsabschnitt für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment zur Berechnung eines Fahrer-Bedarfsdrehmoments auf, das einer Fahrer-Anforderung auf der Grundlage zumindest der Stellung des Gaspedals entspricht. Ein Berechnungsabschnitt für das Motor-Bedarfsdrehmoment berechnet einen ersten Parameter, der ein Drehmoment repräsentiert, das der Motor benötigt, ohne Rücksicht auf die Gaspedal-Anforderung des Fahrers (zum Beispiel ein Drehmoment, das zur Beibehaltung einer minimalen Leerlaufdrehzahl erforderlich ist). Ein Berechnungsabschnitt für den Mindestluftstrom berechnet einen zweiten Parameter, der einen Mindestluftstrom in den Motor repräsentiert. Ein Auswahlabschnitt wählt aus dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter den größeren aus. Ein Kombinationsabschnitt kombiniert das Fahrer-Bedarfsdrehmoment mit einem Drehmoment, das dem Parameter entspricht, der von dem Auswahlabschnitt ausgewählt wurde, um ein Ziel-Drehmoment zur Steuerung des Drosselventils zu erzeugen.
  • Der zweite Parameter kann einen Mindestluftstrom in den Motor zur Ladesteuerung repräsentieren. Der erste Parameter und der zweite Parameter können zum Beispiel Drehmomente oder Luft-Strömungsraten sein. Der Berechnungsabschnitt für den Mindestluftstrom kann den zweiten Parameter zumindest zum Teil auf der Grundlage eines variablen Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses berechnen. Der Berechnungsabschnitt für das Motor-Bedarfsdrehmoment kann den ersten Parameter so berechnen, dass die Leerlaufdrehzahl des Motors während der Leerlaufsteuerung des Motors beibehalten wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird im Folgenden in weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben, wobei
  • 1 ein Diagramm ist, das Probleme im Zusammenhang mit einem Steuerverfahren veranschaulicht;
  • 2 eine schematische Darstellung ist, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
  • 3 ein Steuerungs-Blockdiagramm für die Gesamt-Drehmomentbedarfs-Steuerung für ein erstes Ausführungsbeispiel ist;
  • 4 ein Steuerungs-Blockdiagramm ist, das einen Teil der Steuerung der Drossel-Position und Einzelheiten des Berechnungsabschnitts für das Ziel-Drehmoment für das erste Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 5 Kennlinien für die Berechnung des Ziel-Drehmoments darstellt;
  • 6 eine Kennlinie für das Ziel-Drehmoment während der Leerlaufsteuerung verdeutlicht;
  • 7 eine Kennlinie für den Verbrennungswirkungsgrad verdeutlicht;
  • 8 Kennlinien eines dreidimensionalen Funktionsbilds mit festgelegten Luft-Kraftstoff-Verhältnissen zeigt;
  • 9 Kennlinien für die Berechnung des Ziel-Öffnungsgrads der Drossel aus der Zielmenge der Ansaugluft darstellt;
  • 10 ein Steuerungs-Blockdiagramm ist, das ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 11 ein Steuerungs-Blockdiagramm ist, das ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 12 ein Steuerungs-Blockdiagramm ist, das die Berechnung des Ziel-Drehmoments für ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt;
  • 13 ein Flußdiagramm ist, das die Berechnung des Ziel-Drehmoments aus 12 detaillierter darstellt;
  • 14 ein Flußdiagramm für ein fünftes Ausführungsbeispiel ist.
  • Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
  • 2 ist eine schematische Darstellung, die einen Verbrennungsmotor 1 mit Zylindereinspritzung und elektrischer Zündung zeigt, bei dem die Erfindung angewandt werden kann.
  • Durch einen Luftreiniger 2 wird Luft in einen Ansaugkanal 3 eingeleitet. Ein elektronisch gesteuertes Drosselventil 4 steuert die dem Motor zugeführte Luftmenge. Der Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 4 (die Drosselventilstellung) wird zum Beispiel von einem Stufenmotor gesteuert, der als Reaktion auf ein Signal von einer Steuereinheit 20 betrieben wird.
  • Eine elektromagnetische Kraftstoff-Einspritzdüse 5 ist für die Direkteinspritzung von Kraftstoff (Benzin) in den Verbrennungsraum vorgesehen. Die Kraftstoff-Einspritzdüse 5, eingestellt auf einen vorgegebenen Druck, öffnet sich zum Einspritzen von Kraftstoff, wenn ihr Schaltmagnet ein Impulssignal zum Einspritzen von Kraftstoff erhält, das von der Steuereinheit 20 während eines Ansaug-oder Verdichtungshubs in zeitlicher Übereinstimmung mit der Motorrotation zum Einspritzen von Kraftstoff ausgegeben wird. Wenn Kraftstoff während des Ansaughubs eingespritzt wird, breitet sich der eingespritzte Kraftstoff im Verbrennungsraum aus, so dass sich ein homogenes Gemisch bildet. Wenn der Kraftstoff während des Verdichtungshubs eingespritzt wird, bildet sich um eine Zündkerze 6 herum ein geschichtetes Gemisch. Die Zündkerze 6 erzeugt einen Funken, um das Gemisch zwecks Verbrennung zu entzünden. Zu den Verbrennungsarten können – in Übereinstimmung mit der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (die weiter unten erörtert wird) – die homogene stöchiometrische Verbrennung (bei einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von etwa 14,7), die homogene magere Verbrennung (bei Luft-Kraftstoff-Verhältnissen im Bereich von etwa 20 bis 30) und die geschichtete magere Verbrennung (bei Luft-Kraftstoff-Verhältnissen von etwa 40) gehören.
  • Auspuffgase werden aus dem Verbrennungsmotor 1 in einen Auspuffkanal 7 abgeführt. Der Auspuffkanal 7 weist eine katalytische Abgasnachbehandlungsanlage 8 zur Reinigung der Auspuffgase auf.
  • Die Steuereinheit 20 weist einen Mikrorechner oder anderen Prozessor auf, der aus einer Zentraleinheit, einem ROM (Festwertspeicher), einem RAM (Arbeitsspeicher), einem Analog-Digital-Wandler sowie einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle besteht und Signale von verschiedenen Sensoren erhält. Eine geeignete Steuereinheit ist zum Beispiel ein Reihenprozessor Hitachi SH70, programmiert in C und/oder Maschinensprache.
  • Zu diesen Sensoren gehören der Kurbelwellen-und der Nockenwellen-Winkelsensor 21 und 22 zur Feststellung der Umdrehung der Kurbelwelle und/oder der No ckenwelle des Verbrennungsmotors 1. Die Sensoren 21 und 22 erzeugen bei einer vorgegebenen Wellenposition pro jeweils 720°/n der Wellenumdrehung (wobei n die Anzahl der Zylinder angibt) ein Bezugs-Impulssignal REF und außerdem bei einer vorgegebenen Gradanzahl (1 oder 2) der Wellenumdrehung ein Einheitsimpulssignal POS. Die Motordrehzahl Ne kann auf der Grundlage der Periode des Bezugs-Impulssignals REF berechnet werden.
  • Zu den Sensoren gehören auch ein Strömungsmesser für Luft (AFM) 23, der zur Ermittlung der Strömungsrate Qa der Ansaugluft (der Luftmenge, die in den Motor eintreten darf) in dem Ansaugkanal 3 an einer Position in Strömungsrichtung vor dem Drosselventil 4 angeordnet ist; ein Gaspedalstellungs-Sensor 24 zur Ermittlung der Stellung ACC des Gaspedals (des Grades, bis zu dem das Gaspedal niedergedrückt ist) sowie ein Drosselventil-Sensor 25 (der einen Leerlaufschalter aufweist, welcher so angeordnet ist, dass er eingeschaltet wird, wenn das Drosselventil 4 vollständig bis zu einer vorgegebenen Position geschlossen ist, die wiederum als Reaktion auf die vollständige Freigabe des Gaspedals eingenommen wird) zur Bestimmung des Öffnungsgrades TVO des Drosselventils 4. Zu beachten ist, dass das Drosselventil 4 nicht vollständig geschlossen werden wird, so dass dem Motor Luft zugeführt werden kann, ohne dass ein Hilfsluftkanal um das Drosselventil 4 vorgesehen wird. Auf den Drosselventil-Sensor 25 kann verzichtet werden, solange der Gaspedalstellungs-Sensor 24 bei Freigabe des Gaspedals ein Ersatzsignal erzeugt. Zu den Sensoren gehören weiterhin ein Kühlmitteltemperatur-Sensor 26 zur Ermittlung der Temperatur Tw des Kühlmittels des Verbrennungsmotors 1, ein O2-Sensor 27, der in dem Auspuffkanal 7 zur Erzeugung eines Signals untergebracht ist, das dem satten/mageren Zustand des Auspuffgases (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) entspricht, und ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 28 zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP.
  • Die Steuereinheit 20 empfängt die Signale, die ihr von den verschiedenen Sensoren zugeleitet werden, und nimmt mit Hilfe eines eingebauten Mikrorechners die Berechnungen zur Drehmomentbedarfs-Steuerung vor, wie es in den Steuerungs-Blockdiagrammen der 3 und 4 dargestellt ist, um den Öffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselventils 4 und die Kraftstoff-Einspritzdüse 5 so zu steuern, dass die in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge geregelt wird.
  • 3 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm, das die Gesamt-Drehmomentbedarfs-Steuerung zeigt. 4 ist ein Steuerungs-Blockdiagramm, das einen Teil der Steuerung der Drosselventil-Position der Drehmomentbedarts-Steuerung und Einzelheiten des Berechnungsabschnitts für das Ziel-Drehmoment zeigt. Die hier beschriebenen Abschnitte sind in Übereinstimmung mit den hier vorgelegten Beschreibungen in der Steuereinheit 20 als Hardware, Software oder eine Kombination von beiden realisiert.
  • Wie in 4 gezeigt, weist dieses erste Ausführungsbeispiel einen Berechnungsabschnitt für das Ziel-Drehmoment 100 auf. Der Berechnungsabschnitt für das Ziel-Drehmoment 100 umfaßt einen Berechnungsabschnitt für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment 101, einen Berechnungsabschnitt für das ISC-(Steuerung der Leerlaufdrehzahl) Ziel-Drehmoment 103, einen Berechnungsabschnitt für die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks 105, einen Abschnitt zur Drehmoment-Umwandlung 106, einen Korrekturabschnitt 107, einen Auswahlabschnitt 108 und einen Additionsabschnitt 109.
  • Abschnitt 101 berechnet ein erstes Ziel-Drehmoment, das dem vom Fahrer geforderten Drehmoment entspricht, wobei er ein dreidimensionales Funktionsbild wie das in 5 gezeigte benutzt, das angibt, wie sich das Ziel-Drehmoment in Übereinstimmung mit der Anzahl der Gaspedal-Bedienungen (typischerweise Niederdrücken des Gaspedals) und der gemessenen Motordrehzahl ändert.
  • Abschnitt 103 berechnet ein zweites Ziel-Drehmoment, das dem Drehmoment entspricht, das erforderlich ist, um die Motordrehzahl während der Leerlaufsteuerung auf einen vorgegebenen Wert zu regeln, wobei er ein Diagramm wie das in 6 gezeigte benutzt, das angibt, wie sich das Ziel-Drehmoment für die Leerlaufsteuerung mit der Kühlwassertemperatur des Motors ändert. Im allgemeinen kann das Ziel-Drehmoment für die Leerlaufsteuerung verringert werden, wenn die Motortemperatur ansteigt, weil der Motor in einem stabileren Zustand arbeitet. Der aus einer Kurve wie der in 6 gezeigten erhaltene Wert kann weiter abgewandelt werden, indem verschiedene andere Parameter in Betracht gezogen werden, z. B. ob die Klimaanlage in Betrieb ist oder nicht. Beispielsweise kann, wenn die Klimaanlage in Betrieb ist, das Ziel-Drehmoment zum Beispiel um 5 Nm erhöht werden. Der aus 6 erhaltene Wert kann auch auf der Grundlage einer Rückmeldung vom Motor einreguliert werden, zum Beispiel auf der Basis einer Differenz zwischen der tatsächlichen Motordrehzahl und einer Ziel-Leerlaufdrehzahl. Weitere Einzelheiten zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl und ihren Vervollkommnungen werden in einer US-Patentanmeldung mit dem Titel „Engine Idle Speed Controller" dargelegt, die unter Anwaltsdokumenten-Nr. 040679/0626 eingereicht wurde und auf den japanischen Patentanmeldungen P9-134585 und P9-134586 beruht. Der gesamte Inhalt dieser Anmeldungen wird durch Verweis hierin einbezogen.
  • Abschnitt 105 berechnet die Luft-Strömungsrate, die erforderlich ist, um zu gewährleisten, dass der negative Druck, der sich während der Geschwindigkeitsverminderung im Ansaugkanal entwickelt, bei einem vorgegebenen Wert liegt (zum Beispiel –600 mm Hg). Dadurch wird das Eindringen von Öl in den Zylinder minimiert. Genauer gesagt, wird ein Zielwert für die untere Grenze des negativen Drucks (z. B. –600 mm Hg) festgelegt. Eine Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks, die dem Zielwert für die untere Grenze des negativen Drucks entspricht, wird berechnet. Diese Berechnung kann auf Grundlage folgender Formel vorgenommen werden: Zylindervolumen × (760 – 600)/760
  • Die Berechnung läßt sich so verfeinern, dass Restgase im Zylinder, wie z. B. Gas der internen Auspuffgasrückführung, berücksichtigt werden.
  • Der Abschnitt zur Drehmoment-Umwandlung 106 erzeugt ein Drehmoment auf der Grundlage der Luft-Strömungsrate aus Abschnitt 105 und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das von einem Berechnungsabschnitt für das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis 113 erhalten wird (Abschnitt 113 wird weiter unten beschrieben). In diesem Ausführungsbeispiel wird das Drehmoment erhalten, indem die Luft-Strömungsrate durch das Luft-Kraftstoff-Verhältnis dividiert und der Quotient dann mit einem Koeffizienten K1 multipliziert wird.
  • Der Auswahlabschnitt 108 stellt einen Vergleich zwischen dem ISC-Ziel-Drehmoment aus Abschnitt 103 und dem Ziel-Drehmoment zur Steuerung des negativen Drucks aus Abschnitt 106 (das der Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks entspricht) an, wählt das größere aus und gibt das ausgewählte Drehmoment aus.
  • Der Additionsabschnitt 109 addiert das Drehmoment aus Abschnitt 108 zu dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment aus Abschnitt 101, um ein Ziel-Drehmoment zu berechnen. Diese beiden Drehmomente können auch auf eine andere Art als durch einfache Addition miteinander kombiniert werden.
  • Nachdem dieses Ziel-Drehmoment in dem Berechnungsabschnitt für das Ziel-Drehmoment 100 berechnet worden ist (dargestellt in den 3 und 4), geht die Bearbeitung zu einem Berechnungsabschnitt für den Basiswert der erforderlichen Kraftstoffzufuhr 111 über. In Abschnitt 111 wird eine erforderliche Kraftstoff-Basismenge berechnet. Diese Kraftstoff-Basismenge ist dem von Abschnitt 109 berechneten Ziel-Drehmoment proportional und wird erhalten, indem zum Beispiel das Ziel-Drehmoment aus Abschnitt 109 mit einem Koeffizienten K2 multipliziert wird.
  • Der Wirkungsgrad-Korrekturabschnitt 112 führt eine Korrektur hinsichtlich des Verbrennungswirkungsgrads aus, der sich verändert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zwischen homogener Verbrennung (niedrige Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) und geschichteter Verbrennung (hohe Luft-Kraftstoff-Verhältnisse) variiert. Ein Diagramm wie das in 7 gezeigte wird verwendet, um einen Wirkungsgrad zu erhalten, der dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis entspricht. Der Ausgabewert von Abschnitt 111 wird durch den aus 7 entnommenen Wirkungsgrad-Wert dividiert.
  • Der Berechnungsabschnitt für das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis 113 verwendet ein dreidimensionales Funktionsbild wie das in 8 gezeigte, um das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis (tAFR) auf der Grundlage der tatsächlichen Motordrehzahl festzulegen. Auf spezifische Weise wird das tAFR aus 8 als das der tatsächlichen Motordrehzahl entsprechende erhalten, indem angenommen wird, dass die Größe des Ziel-Drehmoments im wesentlichen minimal ist. Der Grund dafür ist, dass der Betrag des Drehmoments während der Geschwindigkeitsverminderung für die Ladesteuerung so lange minimal sein kann, wie ein Mindestluftstrom in den Motor aufrechterhalten wird. Weitere Erörterungen dazu, wie das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis für verschiedene Betriebszustände des Motors eingestellt werden kann, werden in der US-Patentanmeldung Nr. 08/901.963, betitelt „Control System for Internal Combustion Engine" und eingereicht am 29. Juli 1997, angestellt.
  • Ein Berechnungsabschnitt für die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft 114 enthält eine Multipliziereinheit, die den korrigierten Basiswert der erforderlichen Kraftstoffzufuhr aus Abschnitt 112 mit dem Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis aus Abschnitt 113 multipliziert, um eine Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft pro Zylinder (tQcyl) zu errechnen.
  • Ein Berechnungsabschnitt für die Zielstellung der Drossel 115 berechnet einen Ziel-Öffnungsgrad der Drossel, indem zuerst die Zielmenge (-strom) der Ansaugluft für alle Zylinder dadurch ermittelt wird, dass die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft pro Zylinder (aus Abschnitt 114) mit der Motordrehzahl und einem Koeffizienten K3 multipliziert wird. Dann wird mit Hilfe eines dreidimensionalen Funktionsbilds, wie es in 9 gezeigt wird, auf der Basis der Zielmenge der Ansaugluft und der Motordrehzahl der Ziel-Öffnungsgrad der Drossel ermittelt.
  • Eine Steuerabschnitt für den Drosselventilantrieb 116 treibt einen Gleichstrommotor (oder einen Stufenmotor stufenweise) als Reaktion auf ein auslösendes Signal entsprechend dem Ziel-Öffnungsgrad der Drossel an, um das Drosselventil 4 auf den Ziel- Öffnungsgrad der Drossel einzustellen. Der Strömungsmesser für Luft 23 ermittelt die tatsächliche Strömungsrate (Qa) der Ansaugluft, die vom Drosselventil 4 gesteuert wird.
  • Wie in 3 gezeigt wird, berechnet der Berechnungsabschnitt für die Strömungsrate der Zylinder-Ansaugluft 117 eine Strömungsrate der Zylinder-Ansaugluft (Qcyl), indem er die tatsächliche Strömungsrate (Qa) der Ansaugluft durch die Motordrehzahl Ne dividiert oder indem er die tatsächliche Strömungsrate der Ansaugluft glättet.
  • Ein Berechnungsabschnitt für die Ziel-Kraftstoffzufuhr 118 enthält eine Dividiereinheit zum Dividieren der Strömungsrate der Zylinder-Ansaugluft (Qcyl) durch das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis (tAFR), um eine Ziel-Kraftstoffzufuhr (tQfi) zu berechnen. Ein Berechnungsabschnitt für die Kraftstoffzufuhr 119 nimmt verschiedene Korrekturen an der Ziel-Kraftstoffzufuhr (tQfi) vor.
  • Ein Steuerabschnitt für den Betrieb der Kraftstoff-Einspritzdüse 120 erzeugt ein Ansteuerimpulssignal mit einer Impulsdauer, die der korrigierten Ziel-Kraftstoffzufuhr entspricht, um die Kraftstoff-Einspritzdüse 5 so zu betreiben, dass die Kraftstoff-Einspritzdüse 5 gesteuert wird, um die korrigierte Ziel-Kraftstoffzufuhr zu realisieren.
  • Die 10 und 11 zeigen ein zweites und ein drittes Ausführungsbeispiel. Das Ausführungsbeispiel in 10 ist dem Ausführungsbeispiel in 4 ähnlich, mit dem Unterschied, dass in dem Ausführungsbeispiel in 10 die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks nicht mit Hilfe des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses korrigiert wird. Außerdem verdeutlicht 10, dass die Berechnung des Ziel-Drehmoments in die Berechnung eines Fahrer-Bedarfsdrehmoments (ausgeführt von Abschnitt 101) und die Berechnung des Motor-Bedarfsdrehmoments (durchgeführt von einem Berechnungsabschnitt für das Motor-Bedarfsdrehmoment 102) unterteilt wird. Die anderen Ausführungsbeispiele lassen sich ebenfalls in Abschnitte für den Fahrerbedarf und für den Motorbedarf unterteilen.
  • Das Ausführungsbeispiel in 11 ist dem Ausführungsbeispiel in 4 ähnlich, mit dem Unterschied, dass in dem Ausführungsbeispiel in 11 die Korrektur hinsichtlich des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses während der Berechnungen zur Steuerung des negativen Drucks in einem Korrekturabschnitt 107' nach Umwandlung der Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks in einen Drehmoment-Wert vorgenommen wird. Dies geschieht, indem das Drehmoment aus Abschnitt 106 durch das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis aus Abschnitt 113 dividiert wird.
  • Derartige Korrekturen hinsichtlich des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses erlauben die Anwendung der Erfindung auf Verbrennungsmotoren wie z. B. Motoren vom Typ Zylindereinspritzung mit elektrischer Zündung und dergleichen, bei denen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen großen Bereich variiert, indem eine Korrektur auf der Grundlage des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses nach z. B. der Drehmoment-Umwandlung der Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks vorgenommen wird.
  • Die 12 und 13 werden benutzt, um ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung zu beschreiben. Dieses Ausführungsbeispiel ist dem Ausführungsbeispiel in 11 ähnlich.
  • Im Schritt S1 wird ein Fahrer-Bedarfsdrehmoment (tTRQdvr) anhand eines vorgegebenen Funktionsbilds auf der Grundlage der Stellung ACC des Gaspedals und der Motordrehzahl Ne berechnet, wie oben erörtert.
  • Im Schritt S2 wird die Berechnung zur Steuerung der Erhöhung/Verringerung des Drehmoments für den Leerlauf des Motors vorgenommen, indem die tatsächliche Leerlaufdrehzahl mit einer Ziel-Leerlaufdrehzahl verglichen wird, um ein ISC-Ziel-Drehmoment tTRQisc zu berechnen.
  • Im Schritt S3 wird ein Zielwert für die untere Grenze des negativen Drucks (z. B. –600 mm Hg) für die Steuerung des negativen Drucks während der Geschwindigkeitsverminderung festgesetzt.
  • Im Schritt S4 wird eine Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks (ein Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft), die dem Zielwert für die untere Grenze des negativen Drucks entspricht, berechnet. Diese Berechnung kann einfach unter Verwendung der Beziehung Zylindervolumen × (760 – 600)/760durchgeführt werden. Bei der Berechnung kann auch die Menge von Restgasen, wie z. B. von Gas der internen Auspuffgasrückführung, berücksichtigt werden.
  • Im Schritt S5 wird eine stöchiometrische Umrechnung des Drehmoments durchgeführt. Das heißt, das Drehmoment (stöchiometrische Ziel-Drehmoment), das bei dem Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft erzeugt wird, wenn Kraftstoff beim stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis von 14,7 eingespritzt wird, wird berechnet. In der Praxis kann ein solches Drehmoment experimentell ermittelt und durch eine lineare Gleichung angenähert werden.
  • Im Schritt S6 wird das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis eingelesen.
  • Im Schritt S7 wird eine Korrektur auf der Grundlage des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses (tAFR) vorgenommen. Das heißt, das Ziel-Drehmoment zur Steuerung des negativen Drucks (das Drehmoment, das dem Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft entspricht) tTRQbcv wird berechnet als das stöchiometrische Ziel-Drehmoment × 14,7/tAFR.
  • Im Schritt S8 wird aus dem ISC-Ziel-Drehmoment tTRQisc und dem Ziel-Drehmoment zur Steuerung des negativen Drucks (dem Drehmoment, das dem Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft entspricht) tTRQbcv das größere als ein Motor-Bedarfsdrehmoment
    tTRQeng = max(tTRQisc, tTRQbcv) ausgewählt.
  • Im Schritt S9 wird das Motor-Bedarfsdrehmoment tTRQeng zu dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment tTRQdvr addiert, um das endgültige Ziel-Drehmoment
    tTRQ = tTRQdvr + tTRQeng zu berechnen.
  • 14 ist ein Flußdiagramm, das eine andere Art der Berechnung des Ziel-Drehmoments nach einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt.
  • Im Schritt S11 wird das Fahrer-Bedarfsdrehmoment tTRQdvr anhand eines vorgegebenen Funktionsbilds auf der Grundlage der Stellung ACC des Gaspedals und der Motordrehzahl Ne berechnet.
  • Im Schritt S12 wird die ISC-Strömungsrate der Ansaugluft, die beim stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis benötigt wird, für die Erhöhungs-/Verringerungs-Steuerung berechnet, indem ein Vergleich zwischen der tatsächlichen Leerlaufdrehzahl und der Ziel-Leerlaufdrehzahl angestellt wird.
  • Im Schritt S13 wird die Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks (der Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft), die dem Zielwert für die untere Grenze des negativen Drucks für die Steuerung des negativen Drucks bei Geschwindigkeitsverminderung entspricht, berechnet.
  • Im Schritt S14 wird das Luft-Kraftstoff-Zielverhältnis tAFR eingelesen.
  • Im Schritt S15 wird eine Korrektur auf Basis des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses tAFR vorgenommen. Das heißt, der Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft wird in Übereinstimmung mit dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis wie folgt korrigiert:
    Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft × 14,7/tAFR.
  • Im Schritt S16 wird aus der ISC-Strömungsrate der Ansaugluft, die beim stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist, und der Ziel-Strömungsrate der Ansaugluft für die Steuerung des negativen Drucks aus Schritt S15 (dem Zielwert für die untere Grenze der Strömungsrate der Ansaugluft) die größere ausgewählt. Die ausgewählte Luft-Strömungsrate wird als Motor-Bedarfs-Strömungsrate der Ansaugluft festgesetzt.
  • Im Schritt S17 wird die Motordrehzahl Ne eingelesen.
  • Im Schritt S18 wird die Ziel-Strömungsrate der Zylinder-Ansaugluft anhand der Motor-Bedarfs-Strömungsrate der Ansaugluft und der Motordrehzahl berechnet.
  • Im Schritt S19 wird die Ziel-Strömungsrate der Zylinder-Ansaugluft in ein Motor-Bedarfsdrehmoment tTRQeng umgerechnet.
  • Im Schritt S20 wird das Motor-Bedarfsdrehmoment tTRQeng zu dem Fahrer-Bedarfsdrehmoment tTRQdvr addiert, um das endgültige Ziel-Drehmoment
    tTRQ = tTRQdvr + tTRQeng zu berechnen.
  • Auf diese Weise wird nach der Erfindung ein Ziel-Drehmoment dergestalt erzeugt, dass ein Anstieg des Drehmoments bewirkt wird, der einem vom Fahrer geforderten Anstieg des Drehmoments entspricht, indem das Fahrer-Bedarfsdrehmoment und das Motor-Bedarfsdrehmoment kombiniert werden, um das Ziel-Drehmoment zu berechnen. Das wirkt sich so aus, dass auf den Bedarf des Fahrers reagiert wird, während gleichzeitig der Bedarf des Motors berücksichtigt wird, um so das Fahrverhalten zu verbessern.
  • Das Motor-Bedarfsdrehmoment kann auf einen geeigneten Wert festgesetzt werden, indem aus dem Ziel-Drehmoment zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl und dem Ziel-Drehmoment zur Steuerung des negativen Drucks das größere ausgewählt und das ausgewählte als das Motor-Bedarfsdrehmoment festgesetzt wird.
  • Es wird auch eine Korrektur hinsichtlich der Steuerung des negativen Drucks auf der Grundlage des Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses durchgeführt. Das ermöglicht die Anwendung der Erfindung auf Verbrennungsmotoren wie Motoren des Typs Zylindereinspritzung mit elektrischer Zündung oder dergleichen, bei denen das Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen großen Bereich variiert.
  • Der gesamte Inhalt der Japanischen Patentanmeldung Nr. Tokugan Hei 9-167163 (eingereicht am 24. Juni 1997) und der Pressemitteilung mit dem Titel „Nissan Direct-Injection Engine" (Dokument EI-2200-9709 der Nissan Motor Co., Ltd., Tokio, Japan) wird durch Verweis hierin einbezogen.
  • Obwohl die Erfindung oben unter Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Den Fachleuten auf dem Gebiet werden angesichts der obigen Darlegungen Modifikationen und Veränderungen der oben behandelten Ausführungsbeispiele einfallen. Zum Beispiel sind die in den Figuren gezeigten charakteristischen Kurven lediglich Beispiele, und andere Kurven können verwendet werden. Die Luftansaugung des Motors braucht nicht von einem einzigen Ventil gesteuert zu werden. Der Umfang der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (10)

  1. Motor-Drossel-Steuereinheit (20) für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor (1), wobei die Steuereinheit (20) aufweist: einen Berechnungsabschnitt für das Fahrer-Bedarfsdrehmoment (101) zur Berechnung eines Fahrer-Bedarfsdrehmoments, das einer Anforderung des Fahrers auf der Grundlage zumindest der Gaspedalstellung entspricht; eine Berechnungseinheit für das Motor-Bedarfsdrehmoment (103) zur Berechnung eines ersten Parameters, der ein Drehmoment repräsentiert, das der Verbrennungsmotor (1) erfordert, unabhängig von einer Gaspedal-Anforderung des Fahrers; eine Berechnungseinheit für den Mindestluftstrom (105) zur Berechnung eines zweiten Parameters, der einen Mindestluftstrom in den Verbrennungsmotor darstellt, wobei der erste und der zweite Parameter entweder Drehmomente oder Luftströmungsraten repräsentieren; einen Auswahlabschnitt (108), der aus dem ersten Parameter und dem zweiten Parameter den größeren auswählt; und einen Kombinationsabschnitt (109), um das Fahrer-Bedarfsdrehmoment mit einem Drehmoment zu kombinieren, das dem von dem Auswahlabschnitt ausgewählten Parameter entspricht, um ein Ziel-Drehmoment zur Steuerung der Luftansaugung des Verbrennungsmotors zu erzeugen.
  2. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei der zweite Parameter einen Mindestluftstrom in den Verbrennungsmotor zur Ladesteuerung darstellt.
  3. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine elektronisch gesteuertes Drosselventil steuert.
  4. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei der erste Parameter und der zweite Parameter Drehmomente sind.
  5. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei der erste Parameter und der zweite Parameter Luft-Strömungsraten sind.
  6. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei der Kombinationsabschnitt das Fahrer-Bedarfsdrehmoment zu einem Drehmoment addiert, das dem Parameter entspricht, der von dem Auswahlabschnitt ausgewählt wurde, um das Ziel-Drehmoment zu erzeugen.
  7. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit für den Mindestluftstrom den zweiten Parameter zumindest teilweise auf der Grundlage eines variablen Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses berechnet.
  8. Steuereinheit nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit für das Motor-Bedarfsdrehmoment den ersten Parameter so berechnet, dass während der Leerlaufsteuerung des Motors die Leerlaufdrehzahl des Motors beibehalten wird.
  9. Steuereinheit nach Anspruch 2, wobei die Berechnungseinheit für den Mindestluftstrom den zweiten Parameter zumindest teilweise auf der Grundlage eines variablen Luft-Kraftstoff-Zielverhältnisses berechnet.
  10. Steuereinheit nach Anspruch 9, wobei die Berechnungseinheit für das Motor-Bedarfsdrehmoment den ersten Parameter so berechnet, dass während der Leerlaufsteuerung des Motors die Leerlaufdrehzahl des Motors beibehalten wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019108424B4 (de) 2018-05-30 2023-03-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeugsystem

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3627464B2 (ja) * 1997-08-28 2005-03-09 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
DE19740968B4 (de) * 1997-09-17 2007-11-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JPH11182299A (ja) * 1997-12-15 1999-07-06 Nissan Motor Co Ltd エンジンのトルク制御装置
DE19814743A1 (de) * 1998-04-02 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
US6178371B1 (en) * 1999-04-12 2001-01-23 Ford Global Technologies, Inc. Vehicle speed control system and method
JP3061795B1 (ja) * 1999-05-14 2000-07-10 三菱電機株式会社 エンジンの吸気量制御装置
JP2000345886A (ja) * 1999-05-31 2000-12-12 Isuzu Motors Ltd ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
DE19928825C2 (de) * 1999-06-24 2003-10-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Steuergerät für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug
US6978764B1 (en) 1999-10-18 2005-12-27 Ford Global Technologies, Inc. Control method for a vehicle having an engine
US6712041B1 (en) 1999-10-18 2004-03-30 Ford Global Technologies, Inc. Engine method
US6470869B1 (en) 1999-10-18 2002-10-29 Ford Global Technologies, Inc. Direct injection variable valve timing engine control system and method
US6560527B1 (en) * 1999-10-18 2003-05-06 Ford Global Technologies, Inc. Speed control method
US7398762B2 (en) * 2001-12-18 2008-07-15 Ford Global Technologies, Llc Vehicle control system
US6279531B1 (en) 1999-08-09 2001-08-28 Ford Global Technologies, Inc. System and method for controlling engine torque
US7299786B2 (en) 2004-02-05 2007-11-27 Ford Global Technologies Llc Vehicle control system
FR2810078B1 (fr) * 2000-06-13 2002-10-11 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede d'optimisation de fonctionnement d'un vehicule automobile lors de l'utilisation du frein moteur
US6584392B1 (en) * 2000-06-20 2003-06-24 Ford Global Technologies, Inc. Powertrain output monitor
US6536402B2 (en) * 2001-05-04 2003-03-25 Caterpillar Inc. Programmable torque limit
JP2002371881A (ja) * 2001-06-13 2002-12-26 Mitsubishi Electric Corp スロットル制御装置
US6705285B2 (en) * 2001-10-31 2004-03-16 Daimlerchrysler Corporation Air flow target determination
US6672282B2 (en) 2002-03-07 2004-01-06 Visteon Global Technologies, Inc. Increased resolution electronic throttle control apparatus and method
EP1496224B1 (de) * 2003-07-08 2008-08-20 Nissan Motor Co., Ltd. Steuergerät für die Verbrennung einer Brennkraftmaschine
JP2005042661A (ja) 2003-07-25 2005-02-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の燃焼制御装置
GB2429260A (en) * 2005-08-04 2007-02-21 Ec Power As Throttle valve
JP4345747B2 (ja) * 2006-01-30 2009-10-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US7487758B1 (en) 2006-09-12 2009-02-10 Dedenbear Products, Inc. Control apparatus for a throttle stop of an internal combustion engine
JP4325701B2 (ja) * 2007-05-16 2009-09-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US8793002B2 (en) * 2008-06-20 2014-07-29 Caterpillar Inc. Torque load control system and method
US7698049B2 (en) * 2008-01-09 2010-04-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Speed control in a torque-based system
JP5279570B2 (ja) 2009-03-24 2013-09-04 本田技研工業株式会社 エンジンのスロットル制御装置
US8744716B2 (en) * 2009-12-16 2014-06-03 GM Global Technology Operations LLC Speed control systems and methods for internal combustion engines
JP5263140B2 (ja) * 2009-12-17 2013-08-14 トヨタ自動車株式会社 車両制御システムおよび車両制御方法
US8874331B2 (en) * 2011-05-16 2014-10-28 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Method and apparatus for idle speed control based on variable torque converter load
DE102012209759B4 (de) * 2011-06-16 2017-06-22 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Steuerungssystem und verfahren zum koordinieren von drossel und ladedruck
WO2013084342A1 (ja) * 2011-12-08 2013-06-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6318950B2 (ja) * 2014-07-29 2018-05-09 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6543509B2 (ja) * 2015-05-13 2019-07-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP7096852B2 (ja) * 2020-02-25 2022-07-06 本田技研工業株式会社 エンジン制御装置
JP7400660B2 (ja) * 2020-08-07 2023-12-19 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4951209A (en) * 1986-07-02 1990-08-21 Nissan Motor Co., Ltd. Induction volume sensing arrangement for internal combustion engine or the like
JPH01237333A (ja) * 1987-10-27 1989-09-21 Japan Electron Control Syst Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2650034B2 (ja) * 1987-11-04 1997-09-03 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の減速制御装置
JP2510877B2 (ja) 1988-05-23 1996-06-26 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の補助空気制御装置
JP2861225B2 (ja) * 1990-03-26 1999-02-24 株式会社デンソー 車両内燃機関系の制御装置
JPH04203250A (ja) * 1990-11-29 1992-07-23 Mitsubishi Motors Corp 走行負荷分補償式速度制御部付ドライブバイワイヤ式車両
FR2688546B1 (fr) * 1992-03-10 1996-03-01 Siemens Automotive Sa Procede et dispositif de commande d'un moteur a combustion interne.
JPH06146933A (ja) * 1992-10-30 1994-05-27 Daihatsu Motor Co Ltd 減速時のスロットル開度制御装置
JP3216346B2 (ja) * 1993-08-26 2001-10-09 株式会社デンソー 内燃機関のスロットル弁制御装置
JP3324305B2 (ja) * 1994-11-25 2002-09-17 日産自動車株式会社 内燃機関の出力制御装置
JPH08193536A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Toyota Motor Corp 筒内噴射式内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3201936B2 (ja) * 1995-09-29 2001-08-27 株式会社日立製作所 筒内噴射エンジンの制御装置
JPH09287513A (ja) * 1996-02-23 1997-11-04 Nissan Motor Co Ltd エンジンのトルク制御装置
JPH11107787A (ja) * 1997-10-02 1999-04-20 Mitsubishi Electric Corp エンジン制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019108424B4 (de) 2018-05-30 2023-03-16 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrzeugsystem

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