DE69723155T2

DE69723155T2 - Leerlaufdrehzahlsteuergerät eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE69723155T2
Application number: DE69723155T
Authority: DE
Inventors: Norio Wako-shi Suzuki; Kojiro Wako-shi Tsutsumi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: EP0807751A3; EP0807751B1; US5839410A; JP3656777B2; EP0807751A2; DE69723155D1; JPH09303181A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, der einer Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung/regelung unterliegt, um den Verbrennungsmotor bei einem Luft/ Kraftstoffverhältnis an einer mageren Seite eines theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnisses zu betreiben, unmittelbar nachdem der Verbrennungsmotor gestartet ist.
In einem Zeitraum unmittelbar nach dem Start des Verbrennungsmotors, insbesondere wenn er kalt ist, ist die Verbrennungseffizienz gering, und es besteht die Neigung, dass eine große KW-Menge in dem nicht verbrannten Gas auftritt. Daher wird als Gegenmaßnahme die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung angewendet, die das Luft/Kraftstoffverhältnis zu der mageren Seite steuert (etwa 18 bis 22 im Gegensatz zu dem normalen stöchiometrischen Luft/Kraftstoffverhältnis von 14,7), um die Menge des nicht verbrannten Gases zu reduzieren und infolgedessen das Auftreten von KW zu begrenzen.
Die japanische Patentschrift Nr. Hei 5-31646 offenbart eine Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung, in der ein Motor mit einem Luft/Kraftstoffverhältnis betrieben wird, das zur mageren Seite hin gesteuert ist, bis eine Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses in einem Zustand, in dem der Motor aufgewärmt worden ist, beginnt.
Jedoch kann die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung nicht immer in jedem Betriebszustand nach dem Start des Verbrennungsmotors ausgeführt werden. Falls die Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird, wenn eine Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors derart niedrig ist, dass eine Kraftstoffzerstäubung behindert ist, oder derart hoch ist, dass Perkolation vorhergesagt wird, treten Probleme auf, wie etwa eine sinkende Stabilität der Motordrehung oder ein Stehenbleiben des Motors. Demzufolge ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, in dem eine Magerverbrennungssteuerung unter einem bestimmten Betriebszustand aufgehoben wird (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 8-232707).
Ferner, auch wenn die Kühlwassertemperatur nicht so niedrig ist, dass sie die Kraftstoffzerstäubung beeinflusst, ist in einem Motorbetrieb unter der Magerverbrennungssteuerung bei relativ niedriger Temperatur die Verbrennung nicht immer stabilisiert und es besteht die Tendenz, dass eine Fluktuation der Motordrehzahl zunimmt.
Da die Ausführung und Aufhebung der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung gemäß Bewertung von dem Motorbetriebszustand umgeschaltet werden, tritt bei dem Umschalten eine starke Differenz der Motorausgangsdrehmomente bei der Magerverbrennungssteuerung und der Nicht-Magerverbrennungssteuerung auf. Dementsprechend gibt es Probleme, dass etwa die Motordrehzahl oder dergleichen beeinflusst wird, um die Fluktuation der Motordrehung zu vergrößern, oder es wird ein Korrekturbetrag der Ansaugluftmenge auf der Basis der Fluktuation einer elektrischen Last einer Klimaanlage impertinent.
Die JP-A-61 079 839 offenbart eine Leerlauf-Steuervorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dort wird die Korrektur durchgeführt, während die Magerverbrennungssteuerung während des Leerlaufs ausgeführt wird.
Die FR-A-2 722 248 zeigt eine Motorleerlauf-Drehzahlsteuerung, die ein Drosselventil in dem Einlass eines Verbrennungsmotors antreibt.
Die JP-A-63 113 149 zeigt eine Magerverbrennungs-Motordrehzahlsteuerung, die ein Drosselventil in einem Bypass antreibt, der eine Soll-Luftmenge korrigiert, um den Leerlauf zu erhöhen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das Vorstehende durchgeführt worden, und eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors anzugeben, die in der Lage ist, die Motordrehzahl unter der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung, nachdem der Motor bei niedriger Temperatur gestartet ist, zu stabilisieren, eine Fluktuation der Motordrehzahl zu unterbinden, wenn die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben wird, und einen glatten Leerlaufzustand zu realisieren.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Leerlauf-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 angegeben.
1 ist eine Ansicht, die das Konzept eines Aufbaus der Leerlauf-Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittel A berechnet einen Regelbetrag a zum Regeln der Leerlauf-Motordrehzahl zu einer Soll-Motordrehzahl hin und führt eine Rückkopplungsregelung durch den Regelbetrag a aus.
Das Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung-Erkennungsmittel B erkennt, ob nach dem Start des Verbrennungsmotors die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird, und ein Korrekturmittel C berechnet einen Korrekturbetrag k zur Korrektur des Regelbetrags a des Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittels A gemäß einem Ergebnis der Erkennung des Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung-Erkennungsmittels B.
Die Motorleerlaufdrehzahl wird durch den Regelbetrag b, der um den Korrekturbetrag k korrigiert ist, geregelt.
Da das Korrekturmittel den Korrekturbetrag k zur Korrektur des Regelbetrags a des Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittels A gemäß dem Ergebnis der Erkennung des Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung-Erkennungsmittels B (ob die Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht) berechnet und die Motorleerlaufdrehzahl durch den korrigierten Regelbetrag b geregelt wird, sind Regelungen der Motorleerlaufdrehzahl entsprechend der Ausführung oder Aufhebung der Magerverbrennungssteuerung möglich, kann eine Stabilisierung der Motordrehzahl in der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung bei niedriger Temperatur angestrebt werden, kann eine Fluktuation der Motordrehzahl, wenn die Magerverbrennungssteuerung aufgehoben wird, verhindert werden und kann immer ein glatter Leerlaufzustand realisiert werden.
Das Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittel kann ein Drosselsteuermittel sein, um ein Drosselventil in einem Einlasssystem des Verbrennungsmotors anzutreiben, um die Ansaugluftmenge zu regulieren, oder ein Bypassluft-Steuermittel zum Regulieren einer Luftmenge, die durch einen Bypasskanal in dem Einlasssystem hindurchtritt, und das Korrekturmittel kann eine Soll-Ansaugluftmenge bei Leerlauf korrigieren. Gemäß dieser Konstruktion wird die Soll-Ansaugluftmenge bei Leerlauf gemäß davon korrigiert, ob die Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht, so dass ein glatter Leerlaufzustand realisiert werden kann.
Wenn der Regelbetrag durch den Korrekturbetrag auf Zunahme korrigiert wird, ist es möglich, die Leerlaufdrehzahl etwas höher zu setzen als einen normalen Sollwert, während das Luft/Kraftstoffverhältnis mager gemacht wird, so dass eine Stabilisierung der Motordrehzahl bei niedriger Temperatur angestrebt und ein glatter Leerlaufzustand realisiert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, die im Konzept einen Aufbau der Leerlauf-Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine schematische Ansicht, die eine gesamte Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Steuersystem der Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsprozess zum Erkennen des Aufhebens einer Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsprozess zum Bestimmen eines Leerlauf-Soll-Drosselöffnungsgrads TH_IDL zeigt; und
6 ist eine Grafik zur Erläuterung einer Tabelle zum Abfragen eines Korrekturkoeffizienten K_L _N einer Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNG
Nachfolgend wird eine Ausführung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 2 bis 6 beschrieben. In dieser Ausführung wird die vorliegende Erfindung bei einem in einem Fahrzeug anzubringenden Verbrennungsmotor angewendet, und 2 ist eine schematische Ansicht, die eine gesamte Kraftstoffzufuhr-Steuervorrichtung des Verbrennungsmo tors zeigt.
Ein Einlasskanal 2 zum Zuführen von Kraftstoff zu dem Verbrennungsmotor 1 ist an seinem stromaufwärtigen Ende mit einem Luftfilter 3 versehen, an seinem mittleren Weg mit einem Drosselventil 4 zum Öffnen und Schließen des Einlasskanals 2 und an seiner stromabwärtigen Seite mit einem Kraftstoffeinspritzventil 5. Luft, die durch den Luftfilter 3 in den Einlasskanal 2 eingeführt wird, wird in Bezug auf die Strömungsrate durch das Drosselventil 4 reguliert, tritt in einen Ansaugkrümmer 6 ein und fließt dann in eine Brennkammer 8 zusammen mit von dem Kraftstoffeinspritzventil 5 eingespritztem Kraftstoff durch eine Einlassöffnung 7, die durch ein Einlassventil geöffnet und geschlossen wird.
Das so in die Brennkammer eingeführte Gemisch verbrennt zum Antrieb eines Kolbens 9, wird dann aus dem Motor durch eine Auslassöffnung 10 abgegeben, die durch ein Auslassventil geöffnet und geschlossen wird, sowie einen Auslasskrümmer 11 und einen Auslasskanal.
Am Boden eines Fahrerraums eines Fahrzeugs, an dem der Verbrennungsmotor 1 angebracht ist, ist ein Gaspedal 12 angeordnet, das durch eine Feder in eine Leerlaufstellung gespannt ist und gemäß einer Niederdrückbewegung eines Fahrers kippt.
Wie in 2 gezeigt, sind das Gaspedal 12 und das Drosselventil 4 mechanisch nicht miteinander verbunden. Der Niederdrückbetrag des Gaspedals 12 wird durch einen Akzeleratorsensor 13 erfasst, der aus einem Potentiometer aufgebaut ist, das an einer Schwenkwelle des Gaspedals 12 vorgesehen ist, wobei das Drosselventil 4 durch einen Schrittmotor 15 zum Öffnen und Schließen angetrieben wird und der Schrittmotor 15 durch ein Treibersignal von einer elektronischen Steuereinheit ECU 20 betätigt wird.
Eine Antriebswelle 15A des Schrittmotors 15 und eine Ventilwelle 4a des Drosselventils 4 sind koaxial und durch einen Verbindungsabschnitt 16 direkt miteinander verbunden, ohne irgendeine geschwindigkeitsvariable Verbindungsvorrichtung, wie etwa ein Getriebe. Eine Winkeldrehung in der normalen oder Rückwärtsrichtung des Schrittmotors 15 ist nichts anderes als ein Öffnungs- oder Schließwinkel des Drosselventils 4. Der Öffnungs- oder Schließwinkel des Drosselventils 4 wird durch einen Drosselsensor 17 erfasst, der aus einem Potentiometer oder dergleichen aufgebaut ist, und das Erfassungssignal wird in die ECU 20 eingegeben.
Ein Atmosphärendrucksensor 21 ist an der stromaufwärtigen Seite des Einlasskanals 2 angeordnet, ein Ansaugdrucksensor 22 ist an der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 4 vorgesehen, um einen Absolutdruck der Ansaugluft zu erfassen, und an einer weiter stromabwärtigen Seite ist ein Ansauglufttemperatursensor 23 vorgesehen, um eine Temperatur der Ansaugluft zu erfassen.
In der Nachbarschaft der Brennkammer 8 des Verbrennungsmotors 1 ist ein Wassertemperatursensor 24 vorgesehen, um eine Temperatur des Kühlwassers zu erfassen, und in einem Verteiler ist ein Kurbelwinkelsensor 25 vorgesehen. Zusätzlich sind an geeigneten Stellen ein Motordrehzahlsensor 26, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 27 und ein Antriebsradgeschwindigkeitssensor 28 vorgesehen. Erfassungssignale der obigen Sensoren werden in die ECU 20 eingegeben.
Andere Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, wie etwa ein Batteriespannungssensor 29 zum Erfassen einer Batteriespannung, werden ebenfalls in die ECU 20 eingegeben. Der Schrittmotor 15 ist ein 4-Phasen-Schrittmotor vom Hybridtyp und wird durch einen Phasenanregungs-Antriebsmodus angetrieben.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das das Steuersystem zeigt.
In der ECU 20 wird die Kraftstoffzufuhrsteuerung durch FI-CPU 40 ausgeführt, in die Erfassungssignale von den oben erwähnten verschiedenen Sensoren eingegeben werden, welche Betriebszustände des Verbrennungsmotors erfassen, wie etwa zum Beispiel ein Ansaugrohr-Absolutdruck PB, eine Ansaugluft-Temperatur TA, eine Motorkühlwassertemperatur TW, eine Motordrehzahl N_E, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, ein Gaspedalwinkel AP_S von dem Akzeleratorsensor 13 sowie ein Drosselventilöffnungsgrad TH_S von dem Drosselsensor 17, und sie gibt durch ein Gatter 41 ein INJ-Signal zum Steuern des Kraftstoffeinspritzventils 5 auf der Basis des Betriebszustands sowie ein IG-Signal zum Steuern des Zündzeitpunkts aus.
Zum Beispiel bestimmt die ECU 20 eine Kraftstoffeinspritzmenge (gewöhnlich eine Kraftstoffeinspritzzeit) auf der Basis von Ausgangssignalen der oben erwähnten verschiedenen Sensoren gemäß der folgenden Formel
TOUT = TREF × TTW (× THAC × ....) × K
wobei
T_REF: eine Basiskraftstoffeinspritzzeit, die aus Betriebszuständen des Motors (Last, P_B, Motordrehzahl etc.) erhältlich ist,
T_Tw: ein Korrekturkoeffizient, der durch die Wassertemperatur bestimmt ist,
T_HAC: ein Korrekturkoeffizient, der durch elektrische Last etc. bestimmt ist,
K: Luft/Kraftstoffverhältnis-Korrekturkoeffizient.
Es kann irgendein anderer Korrekturkoeffizient, der durch die Ansauglufttemperatur etc bestimmt ist, verwendet werden.
K ist ein Korrekturkoeffizient zum Steuern des Luft/Kraftstoffverhältnisses zu der mageren Seite hin. In einer Dauer unmittelbar nach dem Start des Motors, insbesondere wenn er kalt ist, ist die Verbrennungseffizienz gering, und es besteht die Tendenz, dass eine große KW-Menge in nicht verbranntem Gas vorhanden ist, und daher wird das Luft/Kraftstoffverhältnis zur mageren Seite hin geregelt, um die Menge an nicht verbranntem Gas zu reduzieren und infolgedessen das Auftreten von KW zu begrenzen. Wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis das stöchiometrische Verhältnis sei soll, wird K auf 1,0 gesetzt.
Die Öffnungsgradsteuerung des Drosselventils 4 durch den Schrittmotor 15 wird durch eine DBW-CPU 45 ausgeführt. Das Gaspedalwinkelsignal AP_S und das Drosselventilöffnungsgradsignal TH_S, die durch den Akzeleratorsensor 13 bzw. den Drosselsensor 17 erfasst sind, werden in die DBW-CPU 45 eingegeben, ein Erregungsphasensignal ϕ und ein Tastsignal D zum Antrieb des Schrittmotors 5 wird von der DBW-CPU 45 zu einer Schrittmotortreiberschaltung 46 ausgegeben, und der Schrittmotor 15 wird durch die Schrittmotortreiberschaltung 46 angetrieben.
Die Erfassungssignale des Akzeleratorsensors 13 und des Drosselsensors 17 werden ebenfalls in die FI-CPU 40 eingegeben, zusätzlich zu den Signalen von den Sensoren, die Betriebszustände erfassen, um auf der Basis der Erfassungssignale einen Soll-Drosselöffnungsgrad zu berechnen. Diese Informationen werden auf die DBW-CPU 45 durch ein DP-RAM 42 übertragen, das die Ein- und Ausgabe von Signalen zwischen der FI-CPU 40 und der DBW-CPU 45 managt.
Die DBW-CPU 45 bestimmt einen End-Soll-Drosselöffnungsgrad TH₀ auf der Basis dieser Informationen durch verschiedene Korrekturen hierbei, und setzt die oben erwähnte Erregungsphase ? und Tastung D des dem Schrittmotor 15 zugeführten elektrischen Stroms und gibt diese aus, damit der Drosselöffnungsgrad des Drosselventils 4 mit dem End-Soll-Drosselöffnungsgrad TH₀ übereinstimmt.
Im Falle einiger Betriebszustände oder abnormaler Zustände kann die FI-CPU 40 eine Absicherungsrolle spielen, die in das DP-RAM eingreift. Hierbei werden die Übertragung und der Empfang von Signalen durch das DP-RAM 42 gestoppt.
Der End-Soll-Drosselöffnungsgrad TH₀ wird berechnet, indem ein Leerlaufdrosselöffnungsgrad TH_IDL zu dem Soll-Drosselöffnungsgrad TH_NML addiert wird, der hauptsächlich auf der Basis des durch den Akzeleratorsensor 13 erfassten Gaspedalwinkels AP_S berechnet ist, wie mit der folgenden Formel (1) gezeigt:
TH0 = THNML + THIDL (1)
Der Leerlaufdrosselöffnungsgrad TH_IDL in Formel (1) entspricht einem End-Soll-Drosselöffnungsgrad TH₀ in einem Leerlaufzustand (TH_NML = 0), in dem das Gaspedal 12 allgemein nicht niedergedrückt ist. Wenn das Gaspedal 12 niedergedrückt wird, beginnt das Drosselventil 4, sich von dem Leerlaufdrosselöffnungsgrad TH_IDL zu öffnen.
Der Soll-Drosselöffnungsgrad TH_NML wird gemäß dem Gaspedalwinkel AP_S bestimmt und durch Abfrage eines zuvor gesetzten Kennfelds erhalten.
Der abgefragte Soll-Drosselöffnungsgrad TH_NML wird nicht direkt zum Antrieb des Drosselventils 4 benutzt, sondern wird stattdessen gemäß dem Flussdiagramm von 5 korrigiert, um einen Entscheidungswert des Soll-Drosselöffnungsgrads TH_NML zu erhalten. Der End-Soll-Drosselöffnungsgrad wird gesetzt, indem der Leerlauf-Drosselöffnungsgrad TH_IDL zu dem obigen Entscheidungswert addiert wird.
Da die Bestimmung des Leerlauf-Drosselöffnungsgrads TH_IDL, der ein Soll-Drosselöffnungsgrad TH_NML im Leerlaufzustand ist, dadurch beeinflusst wird, ob die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht, wird zuerst ein Betriebsprozess zum Erkennen des Aufhebens der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung in Bezug auf das Flussdiagramm von 4 beschrieben.
Zuerst wird in Schritt 1 unterschieden, ob eine Gangschaltung eines Fahrzeugs im D-Bereich, der ein normaler Fahrmodus ist, ist oder nicht. Wenn die Gangschaltung in einem anderen Bereich als dem D-Bereich ist, geht der Fluss zu Schritt 2 weiter. Wenn die Gangschaltung im D-Bereich ist, springt der Fluss zu Schritt 7, um ein Nach-Start-Magerflag F_LN auf "0" zu setzen und die Aufhebung der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung anzuweisen.
In Schritt 2 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit, während der eine Magerverbrennungssteuerung unmittelbar nach dem Start auszuführen ist, abgelaufen ist oder nicht. Der Fluss geht zu Schritt 3 weiter, wenn die Zeit nicht abgelaufen ist, oder springt zu Schritt 7, wenn die Zeit abgelaufen ist, um das Nach-Start-Magerflag F_LN auf "0" zu setzen und die Aufhebung der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung anzuweisen.
Wenn der Fluss zu Schritt 3 weitergeht, wird in den Schritten 3, 4 bestimmt, ob die Kühlwassertemperatur Tw des Verbrennungsmotors innerhalb eines Temperaturbereichs (T_WL ≤ T_W ≤ T_WH), die für eine problemlose Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung geeignet ist, liegt oder nicht. Wenn die Kühlwassertemperatur in dem Temperaturbereich liegt, geht der Fluss zu Schritt 5 weiter, und wenn er außerhalb des Temperaturbereichs liegt, springt er zu Schritt 7, um das Nach-Start-Magerflag F_LN auf "0" zu setzen. Die untere Grenztemperatur T_WL ist eine niedrige Temperatur, unterhalb der eine Schwierigkeit in der Kraftstoffzerstäubung auftreten kann, und die obere Grenztemperatur T_WH ist eine hohe Temperatur, oberhalb der eine Perkolation vorhergesagt wird.
In Schritt 5 wird bestimmt, ob der Soll-Drosselöffnungsgrad TH_NML niedri ger ist als ein Leerlauferkennungsschwellenwert TH_H/L oder nicht. Der Wert TH_H/L hat eine Hysterese, und durch ihn kann der Wunsch des Fahrers, zu fahren, erkannt werden. Wenn TH_NML niedriger als der Leerlauferkennungsschwellenwert TH_H/L ist, geht der Fluss zu Schritt 6 weiter, um das Nach-Start-Magerflag F_LN auf "1" zu setzen und die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung anzuweisen. Wenn TH_NML höher als der Wert TH_H/L ist, geht der Fluss zu Schritt 7 weiter, um das Nach-Start-Magerflag auf "0" zu setzen.
Nur wenn nämlich Bedingungen, dass etwa der Schaltbereich nicht der D-Bereich ist, die innerhalb einer vorbestimmten Zeit nach dem Starten liegt, die Kühlwassertemperatur T_W des Verbrennungsmotors innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs ist und der Soll-Drosselöffnungsgrad TH_NML einen vorbestimmten Leerlauferkennungsschwellenwert nicht überschreitet, alle erfüllt sind, wird die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt, wobei das Nach-Start-Magerflag F_LN auf "1" gesetzt ist. Wenn irgendeine der obigen Bedingungen nicht erfüllt ist, wird das Nach-Start-Magerflag F_LN auf "0" gesetzt, um die Aufhebung der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung anzuweisen. Somit wird die Ausführung oder Aufhebung der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung auf der Basis des Nach-Start-Magerflag F_LN gesetzt.
Als Nächstes wird ein Prozess zur Bestimmung des Leerlauf-Drosselöffnungsgrads TH_IDL in Bezug auf das Flussdiagramm von 5 beschrieben.
In Schritt 1 1 wird bestimmt, ob das Anlassen beendet worden ist oder nicht, das heißt, ob der Motor durch einen Anlassermotor gestartet worden ist oder nicht. Wenn der Motor gerade angelassen wird, springt der Fluss zu Schritt 15, um eine Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL im Anlassmodus zu berechnen. Wenn das Anlassen beendet worden ist, geht der Fluss zu Schritt 12 weiter, und es wird bestimmt, ob der Motor in einem Leerlauf zustand ist oder nicht. Wenn er in dem Leerlaufzustand ist, geht der Fluss zu Schritt 13, und es wird eine Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL im Rückkopplungsmodus berechnet. Wenn er nicht in dem Leerlaufzustand ist, geht der Fluss zu Schritt 14 weiter, und es wird eine Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL im offenen Modus berechnet.
Die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL wird in jeden Modus gemäß einem Zustand einer externen Last in dem entsprechenden Modus berechnet, wobei nämlich die Soll-Ansaugluftmengen Q_IDL in dem Rückkopplungsmodus von Schritt 13, dem offenen Modus von Schritt 14 und dem Anlassmodus von Schritt 15 durch die jeweiligen folgenden Formen (2), (3) und (4) berechnet werden.
QIDL = (QFBN + QLOAD + QSA) × KPAD + QPA (2)
QIDL = (QXREF + QTW + QLOAD + QSA) × KPAD + QDEC + QPA (3)
QIDL = (QXREF + QCRST) × KPAD + QPA (4)
In den obigen Formeln ist Q_FBN ein Rückkopplungsansaugluftterm, um zum Beispiel eine Soll-Leerlaufdrehzahl mit einer Ist-Leerlaufdrehzahl zu vergleichen und den Regelbetrag so zu ändern, dass beide Leerlaufdrehzahlen miteinander übereinstimmen. Q_LOAD ist ein Elektrische-Last-Term, Q_SA ist ein Luftstoß-Term, Q_REF ist ein Lernwert des Rückkopplungs-Term, Q_TW ist ein Wassertemperaturkorrektur-Term, Q_CRST ist ein Start-Wassertemperaturkorrektur-Term, K_PAD ist ein Atmosphärendruckkorrektur-Multiplikationsterm, Q_PA ist ein Atmosphärendruckkorrektur-Additionsterm und Q_DEC ist ein Verzögerungskorrektur-Additionsterm.
Nach der Berechnung der Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL in den Schritten 13, 14 oder 15 geht der Fluss zu Schritt 16 weiter, um zu bestimmen, ob das Nach-Start-Magerflag F_LN "0" oder "1" ist. Wenn die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird, wobei das Flag F_LN auf "1" gesetzt ist, geht der Fluss zu Schritt 17 weiter, um einen Korrekturkoeffizienten K_LN durch Abfrage zu erhalten, und geht ferner zu Schritt 19 weiter. Wenn die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben wird, wobei das Flag F_LN auf "0" gesetzt ist, geht der Fluss zu Schritt 18 weiter, wo der Korrekturkoeffizient K_LN auf 1,0 gesetzt wird, und dann zu Schritt 19.
In Schritt 19 wird die in Schritt 13, 14 oder 15 berechnete Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL mit dem Korrekturkoeffizienten K_LN zur Korrektur multipliziert. Wenn die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben ist, da K_LN = 1,0 (SCHRITT 18), wird die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL tatsächlich nicht korrigiert, und die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL, die in Schritt 13, 14 oder 15 berechnet ist, wird unverändert verwendet.
Die Abfrage des Korrekturkoeffizienten K_LN in Schritt 17 wird auf der Basis des Zustands der Gemischabmagerung ausgeführt. 6 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen dem Zustand der Abmagerung und dem Korrekturkoeffizienten K_LN zeigt. In der Grafik zeigt die Abszisse den Abmagerungsgrad, der dem Luft/Kraftstoffverhältnis relativ zu dem theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnis entspricht. Die Position von 1,0 entspricht dem theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnis, und der Abmagerungsgrad nimmt zu, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis abnimmt. Die Ordinate zeigt den Korrekturkoeffizienten K_LN.
Die Beziehung zwischen dem Abmagerungszustand und dem Korrekturkoeffizienten K_LN wird vorab bestimmt, so dass der Korrekturkoeffizient K_LN auf 1,0 in einem Bereich festgelegt wird, worin das relative Luft/Kraftstoffverhältnis 1,0 überschreitet, und von 1,0 aus allmählich zunimmt, wenn der Abmagerungszustand zunimmt.
Allgemein liegt, wenn die Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird, der Abmagerungszustand unterhalb von 1,0, und daher wird ein Korrek turkoeffizient K_LN oberhalb 1,0 abgefragt und wird die Soll-Ansaugluftmenge Qioi so korrigiert, dass sie zunimmt.
Wenn die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben wird, wird in Schritt 18 K_LN auf 1,0 gesetzt. Dies stimmt annähernd damit überein, dass der Korrekturkoeffizient KL_N auf 1,0 in der Abfrage von Schritt 17 festgelegt wird, wenn der Abmagerungszustand 1,0 überschreitet.
Die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL, die auf diese Weise korrigiert ist, unterliegt als Nächstes einer Grenzprüfung in Schritt 20, und wenn die korrigierte Ansaugluftmenge Q_IDL einen Grenzwert überschreitet, wird der Grenzwert als die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL verwendet.
In Schritt 21 wird der Leerlauf-Drosselöffnungsgrad TH_IDL von einer Tabelle auf der Basis der Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL abgefragt, und dann wird in Schritt 22 der abgefragte Drosselöffnungsgrad TH_IDL in eine Schrittanzahl des Motors umgewandelt.
Der in der obigen Weise berechnete Leerlauf-Drosselöffnungsgrad THipi wird zu dem ersten Drosselöffnungsgrad TH_NML addiert, der hauptsächlich auf der Basis des Gaspedalwinkels AP_S berechnet ist, wie in der oben erwähnten Formel (1) gezeigt, um den End-Soll-Drosselöffnungsgrad TH₀ zu erhalten, und das Drosselventil wird angetrieben, um den End-Soll-Drosselöffnungsgrad TH₀ zu realisieren.
Unter der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung wird die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL gemäß dem Abmagerungsgrad korrigiert. Auch wenn daher die Wassertemperatur T_W niedrig ist, zum Beispiel 10°C, kann die Verbrennung stabilisiert werden, um eine Fluktuation der Motordrehzahl zu verhindern. Anzumerken ist, dass die Untergrenztemperatur T_WL in Schritt 4 im Flussdiagramm von 4 zur Erkennung, ob die Nach-Start- Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht, eine weitere niedrige Temperatur ist.
Da der Korrekturbetrag der Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL gemäß davon geändert wird, ob die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht, und der Leerlauf-Drosselöffnungsgrad TH_IDL gemäß dem Abmagerungsgrad richtig gesetzt werden kann, kann der Leerlauf-Drosselöffnungsgrad TH_IDL dann, wenn die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben ist, richtig beibehalten werden, um eine Fluktuation des Ausgangsdrehmoments zu unterbinden und eine Fluktuation der Motordrehzahl zu verhindern.
Auch wenn zum Beispiel das Gaspedal niedergedrückt wird und die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben ist, kann eine Fluktuation der Motordrehzahl verhindert werden. Der oben erwähnte elektrische Last-Term Q_LOAD, der einen Korrekturbetrag in Bezug auf Last wie etwa Klimaanlage ist, wird vor und nach der Aufhebung der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung auf unterschiedliche Werte gesetzt. Es kann auch verhindert werden, dass diese Werte wegen der Fluktuation des Motordrehmoments durch die Ansaugmenge impertinent werden. Somit kann immer ein glatter Leerlaufbetriebszustand realisiert werden.
In der oben erwähnten Ausführung wird der Leerlauf-Drosselöffnungsgrad TH_IDL gesteuert, indem die Soll-Ansaugluftmenge Q_IDL gesteuert wird. Jedoch kann auch der Zündzeitpunkt zur Steuerung korrigiert werden. Indem man nämlich den Zündzeitpunkt gemäß davon korrigiert, ob die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht, ist es möglich, immer eine stabile Verbrennung einzuhalten und eine Fluktuation der Motordrehzahl zu verhindern.
In einem Motor, der ein Bypassluft-Steuersystem mit einem Bypasskanal in einem Einlasssystem aufweist, kann die Leerlaufmotordrehzahl durch Einstellung der Bypassluftmenge gesteuert/geregelt werden.
Eine Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, der einer Nach-Start-Magerverbrennung unterliegt, um den Verbrennungsmotor bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis an einer mageren Seite eines theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnisses unterliegt, zu betreiben, nachdem der Motor gestartet ist. Bei der Vorrichtung wird die Motordrehzahl unter der Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung bei niedriger Temperatur stabilisiert, wird eine Fluktuation der Motordrehzahl dann, wenn die Magerverbrennungssteuerung aufgehoben ist, unterbunden, und wird immer ein glatter Leerlaufzustand realisiert. Die Vorrichtung umfasst ein Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittel, das einen Regelbetrag zum Regeln der Leerlauf-Motordrehzahl auf eine Soll-Motordrehzahl berechnet und eine Rückkopplungsregelung durch den berechneten Regelbetrag ausführt, ein Nach-Start-Magerverbrennungssteuerungs-Erkennungsmittel zum Erkennen, ob nach dem Start des Motors die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ausgeführt wird oder nicht, sowie ein Korrekturmittel, das einen Korrekturbetrag zur Korrektur des Regelbetrags des Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittels gemäß einem Ergebnis der Erkennung des Nach-Start-Magerverbrennungssteuerungs-Erkennungsmittels berechnet, wodurch die Motorleerlaufdrehzahl durch den Regelbetrag geregelt wird, der durch das Korrekturmittel korrigiert ist.

Claims

Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, der einer Magerverbrennungssteuerung/regelung zum Betreiben des Verbrennungsmotors bei einem Luft/Kraftstoffverhältnis auf einer mageren Seite eines theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnisses unterliegt, umfassend: ein Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittel (A), das einen Regelbetrag (a) zum Regeln der Leerlauf-Motordrehzahl auf eine Soll-Motordrehzahl berechnet und eine Rückkopplungsregelung durch den berechneten Regelbetrag ausführt; ein Magerverbrennungssteuerungs-Erkennungsmittel (B) zum Erkennen, ob eine Magerverbrennungssteuerung/regelung ausgeführt wird oder nicht, in Abhängigkeit von der Kühlwassertemperatur (T_W); und ein Korrekturmittel (C), das einen Korrekturbetrag (k) zur Korrektur des Regelbetrags (a) des Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittels (A) gemäß einem Ergebnis der Erkennung des Magerverbrennungssteuerungs-Erkennungsmittels (B) berechnet, wodurch die Motorleerlaufdrehzahl durch den von dem Korrekturmittel (C) berechneten Regelbetrag (k) geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Magerverbrennungssteuerung eine Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung ist, die aufgehoben wird (F_LN = 0), wenn die Gangschaltung in einem Fahrbereich (D) ist.
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nach-Start-Magerver brennungssteuerung aufgehoben wird, wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Motorstart abgelaufen ist.
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben wird, wenn die Kühlwassertemperatur (T_W) außerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs (T_WL ≤ T_W ≤ T_WH) ist.
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung arbeitet, wenn die Gangschaltung des Fahrzeugs nicht in dem Fahrbereich (D) ist, und wenn eine vorbestimmte Zeit nach dem Motorstart nicht abgelaufen ist, wenn die Kühlwassertemperatur (T_W) innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs (T_WL ≤ T_W ≤ T_WH) ist, und wenn ein Soll-Drosselöffnungsgrad (TH_NMC) niedriger ist als der Leerlauf-Erkennungsschwellenwert (TH_H/L).
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittel (A) ein Drosselsteuermittel (20, 15) ist, um ein Drosselventil (4) in einem Einlasssystem (2) des Verbrennungsmotors (1) anzutreiben, um eine Ansaugluftmenge zu regulieren, wobei das Korrekturmittel (C) eine Soll-Ansaugluftmenge (Q_IDL) bei Leerlauf korrigiert.
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Motorleerlaufdrehzahl-Steuermittel (A) ein Bypassluftsteuermittel ist, um eine Luftmenge zu regulieren, die durch einen Bypasskanal in einem Einlasssystem (2) hindurchtritt, und das Korrekturmittel (C) die Soll-Ansaugluftmenge (Q_IDL) bei Leerlauf korrigiert.
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin das Korrekturmittel (C) einen Korrekturbetrag (k) berechnet, um den Regelbetrag (a) so zu korrigieren, dass er zunimmt.
Leerlauf-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 1, worin die Nach-Start-Magerverbrennungssteuerung aufgehoben wird (F_LN = 0), wenn der Drosselöffnungsgrad (TH_NMC) höher ist als ein Leerlauf-Erkennungsschwellenwert (TH_H/L).