Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor

专利摘要:
Basierend auf Resultaten einer Klopfsteuerung zum Einstellen eines Zündzeitpunkts in Übereinstimmung mit dem Auftreten eines Klopfens berechnet eine elektronische Steuereinheit einen aufgrund von Ablagerungen erforderlichen Zündzeitpunkt akgrg, welches der durch Berücksichtigung von Abscheidungen in einem Verbrennungsmotor bestimmte Zündzeitpunkt ist. Basierend auf dem aufgrund von Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunkt akgrg reduziert die elektronische Steuereinheit einen erlaubten variablen Bereich einer Zielgröße des Vorverlegens der VVT vtt, welches ein Steuerzielwert eines Mechanismus zur variablen Ventilverstellung ist. Die elektronische Steuereinheit korrigiert einen erforderlichen Zündzeitpunkt, basierend auf der tatsächlichen Größe des Vorverlegens der VVT vtt, welche gemäß der Reduktion des erlaubten variablen Bereichs der Zielgröße des Vorverlegens der VVT ist. Als ein Ergebnis werden aus dem Anhaften von Abscheidungen resultierende Probleme wirksam vermieden.
公开号:DE102004024161A1
申请号:DE102004024161
申请日:2004-05-14
公开日:2005-01-27
发明作者:Masanao Toyota Idogawa；Rihito Toyota Kaneko；Kenji Toyota Kasashima；Isao Toyota Takagi；Noboru Toyota Takagi；Katsutoshi Toyota Tanei
申请人:Toyota Motor Corp；
IPC主号:F02D13-02

专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung für einenVerbrennungsmotor und insbesondere, eine Steuerungsvorrichtung,die geeigneterweise auf einen Verbrennungsmotor anwendbar ist, welcherbeides durchführt,eine Klopfsteuerung zum Einstellen eines Zündzeitpunkts und eine Steuerungeiner variablen Ventilbetätigungfür einMotorventil gemäß dem Auftretendes Klopfens.
[0002] Ineinem Verbrennungsmotor werden, abhängig von dessen Verwendung,von unverbranntem Kraftstoff von am Kolben vorbei strömendem Verbrennungsgas,von einem Schmiermittel oder dergleichen Abscheidungen allmählich aufeinem Einlaßkanal,einem Einlaßventil,einem Kolben oder dergleichen abgeschieden werden. Es ist bekannt,daß solcheine Erhöhungin der Menge von Abscheidungen zum Beispiel zu einer Abnahme indem wesentlichen Volumen einer Verbrennungskammer führt undeiner damit in Verbindung stehenden Erhöhung eines Innenzylinderkompressionsdruckswährendder Verbrennung, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Klopfens erhöht wird.
[0003] Imallgemeinen wird fürden Verbrennungsmotor eine Klopfsteuerung durchgeführt, umdas Auftreten eines Klopfens unter Verwendung eines Klopfsensorszu ermitteln und den Zündzeitpunktauf den Resultaten der Ermittlung basierend einzustellen. Die Klopfsteuerungunterdrücktdas Auftreten eines Klopfens durch Verzögern des Zündzeitpunkts, wenn das Auftreteneines Klopfens hoch ist, währendder Zündzeitpunktvorgezogen wird, wenn das Auftreten gering ist.
[0004] Andererseitswurden in den vergangenen Jahren Verbrennungsmotoren mit einem Mechanismuseiner variablen Ventilbetätigung,die die Ventilbetätigungvon Motorven tilen variieren kann, d.h. Einlaß- oder Auslaßventilen,der praktischen Verwendung zugeführtwurden, zum Beispiel ein Mechanismus der variablen Ventilsteuerung,die eine Ventilsteuerung fürdie Motorventile variieren kann, und einen Mechanismus für einenvariablen Ventilhub, der die Größe des Ventilanhubsder Motorventile variieren kann. Solch ein Verbrennungsmotor miteinem Mechanismus zur variablen Ventilbetätigung kann das tatsächlicheKompressionsverhältnis desMotors durch Einstellen der Ventilbetätigung der Motorventile herabsetzen.Somit kann der Verbrennungsmotor mit dem Mechanismus der variablenVentilsteuerung auch das Auftreten von Klopfen dadurch unterdrücken, daß dem Mechanismuszur variablen Ventilbetätigungerlaubt wird, das tatsächlicheKompressionsverhältniszu reduzieren, um eine durch Abscheidung hervorgerufene Erhöhung desInnenzylinderkompressionsdrucks zu vermeiden.
[0005] Somitist im Stand der Technik eine Steuervorrichtung für einenVerbrennungsmotor vorgeschlagen worden, die eine Klopfsteuerungfür denZündzeitpunktbasierend auf den Resultaten der Bestimmung durch den Klopfsensordurchführtund die auch dem Mechanismus zur variablen Ventilsteuerung erlaubtdie variable Steuerung der Ventilbetätigung auf der Basis der Resultateder Bestimmung durch den Klopfsensor durchzuführen, wie in der japanischenPatentoffenlegung Nr. 8-338-272 dargelegt.
[0006] Mitder in der japanischen Patentoffenlegung Nr. 8-338-272 beschriebenenSteuervorrichtung wird der Zündzeitpunktauf der Basis der Bestimmung des Auftretens des Klopfens durch denKlopfsensor verzögert. Andererseitswird die Größe der Verzögerung derVentilsteuerung des Einlaßventils,die durch den Mechanismus zur variablen Ventilsteuerung durchgeführt wird,gemäß der Intensität des durchden Klopfsensor ermittelten Klopfens festgelegt. Eine solche Steuervorrichtungkann das Auftreten des Klopfens wirksam auf der Basis des Multiplikatoreffektsder Verzögerungdes Zündzeitpunktsund der Ventilsteuerung verhindern.
[0007] Istder Zündzeitpunkteinmal durch die Klopfsteuerung verändert, werden die dazugehörigen Werte derVentilbetätigungder Motorventile ebenfalls verändert.Somit können,wenn der Zündzeitpunktund die Ventilbetätigungeinmal individuell verändert wordensind, wie in dem Fall der obigen, herkömmlichen Steuervorrichtung,die festgelegten Werte der Ventilbetätigung von den angemessenenWerten bei dem gegenwärtigen Motorbetriebszustandabweichen. Als ein Ergebnis kann die ansonsten erfolgreich bereitgestellteLeistung des Motors nicht adäquatbis an dessen Grenzen genossen werden. Obwohl die herkömmlicheSteuervorrichtung wirksam bei der Verhinderung des Auftretens einesKlopfens ist, ist die Ventilbetätigungsomit nicht ausreichend optimiert, um so mit Veränderungen im Motorbetriebszustandzu bewältigen,welche Veränderungenim Zündzeitpunktbegleiten. Aus diesem Grund läßt die herkömmlicheSteuervorrichtung immer noch Raum für Verbesserungen hinsichtlichFahrleistung oder dergleichen.
[0008] Esist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Steuervorrichtung für einenVerbrennungsmotor bereitzustellen, die mit Abscheidungen verbundeneProbleme wirksamer löst.
[0009] ZumErreichen der vorstehenden und anderer Aufgaben und gemäß dem Zweckder vorliegenden Erfindung wird eine Steuervorrichtung für einenVerbrennungsmotor bereitgestellt. Der Motor erzeugt Energie durchVerbrennung einer Mischung von Luft und Kraftstoff. Die Vorrichtungführt eineKlopfsteuerung zum Einstellen eines Zündzeitpunkts durch, an demdas Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündetwird, und eine Steuerung der variablen Ventilbetätigung zum Einstellen einerVentilbetätigung,welches eine Betätigungeines Ventils des Motors ist, wobei dies gemäß dem Auftreten eines Klopfensim Motor erfolgt. Die Vorrichtung bestimmt die Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktsaufgrund des Anhaftens von Abscheidungen in dem Motor basierendauf den Ergebnissen der Klopfsteuerung. Basierend auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertdie Vorrichtung einen gesetzten Wert der Ventilbetätigung inder Steuerung der variablen Ventilbetätigung.
[0010] Dievorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Steuerung einesVerbrennungsmotors bereit. Der Motor erzeugt Energie durch Verbrenneneiner Mischung von Luft und Kraftstoff. Das Verfahren schließt folgendeVerfahrensschritte ein: Durchführungeiner Klopfsteuerung zum Einstellen eines Zündzeitpunkts, an dem das Luft-Kraftstoff-Gemischgezündetwird, gemäß dem Auftreteneines Klopfens in dem Motor; Durchführen einer Steuerung der variablenVentilbetätigungzum Einstellen einer Ventilbetätigung,welches eine Betätigungeines Ventils des Motors gemäß dem Auftreteneines Klopfens in dem Motor ist; Bestimmen der Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktsaufgrund des Anhaftens von Abscheidungen in dem Motor basierendauf den Ergebnissen der Klopfsteuerung; und Verändern eines gesetzten Wertsder Ventilbetätigung inder Steuerung der variablen Ventilbetätigung basierend auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunkts.
[0011] AndereAspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibungoffensichtlich, zusammen genommen mit den beigefügten Figuren, welche in denfolgenden Beispielen die Prinzipien der Erfindung erläutert.
[0012] DieErfindung, zusammen mit Aufgaben und Vorteilen derselben, kann ambesten mittels Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der derzeitbevorzugten Ausführungsformenzusammen mit den beigefügtenFiguren verstanden werden worin:
[0013] 1 eine schematische Ansichtist, die die Konfigurationen eines Verbrennungsmotors und dessen Steuersystemgemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt;
[0014] 2 eine Perspektivansichteines in dem Verbrennungsmotor in 1 angeordnetenMechanismus der variablen Ventilsteuerung ist;
[0015] 3 ein Diagramm ist, dasdas Verhältniszwischen einem MBT-Punkt und einem Klopf-Grenzpunkt und den am stärksten verzögerten Zündzeitpunktmit Bezug auf eine Motorgeschwindigkeit zeigt;
[0016] 4 ein Zeitdiagramm ist,das ein Beispiel einer Klopfsteuerung zeigt;
[0017] 5 ein Diagramm ist, dasein Beispiel einer Steuerung der Ventilverstellung zeigt;
[0018] 6 ein Diagramm ist, dasein Beispiel einer Berechnungstabelle für eine obere Begrenzung der Größe des Vorverlegensder VVT (variablen Ventilsteuerung) zeigt;
[0019] 7 ein Diagramm ist, dasein Beispiel einer Berechnungstabelle für eine Basis eines zweiten Klopf-Grenzpunktszeigt;
[0020] 8 ein Diagramm ist, dasdas Verhältniszwischen einem Korrekturfaktor des Vorverlegensder VVT und einertatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT zeigt;
[0021] 9 ein Diagramm ist, dasdas Verhältniszwischen Parametern zeigt, die sich auf die Steuerung des Zündzeitpunktsund die tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT beziehen;
[0022] 10(a) bis ( 10(e) Diagramme sind, die die Wirkungenvon Variationen in der Ventilsteuerung für ein Einlaßventil am Klopf-Grenzpunkterläutern;
[0023] 11 ein Diagramm ist, dasdie Variationen im Klopf-Grenzpunkt mit Bezug auf die Ventilsteuerung für das Einlaßventilerläutern;
[0024] 12 ist ein Diagramm, dasVariationen im MBT-Grenzpunkt mit Bezug auf die Ventilsteuerungfür dasEinlaßventilerläutert;
[0025] 13 ein Diagramm ist, dasVariationen im Klopf-Grenzpunkt und MBT Punkt mit Bezug auf dieVentilsteuerung fürein Abgasventil erläutern;
[0026] 14 ein Diagramm ist, daseine Berechnung einer Größe der Veränderungeines MPT Punkt gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung erläutert;
[0027] 15(a) ein Diagramm ist,das eine Berechnung der Größe der Variationeines Klopf-Grenzpunkts in einem niedrigen bis mittleren Lastbereicherläutert;
[0028] 15(b) ein Diagramm ist,das eine Berechnung der Größe der Variationdes Klopf-Grenzpunkts in einem Hochlastbereich erläutert.
[0029] 16 ein Schaubild ist, dasauf konzeptionelle Weise die Art der Verteilung der Größe einesAuffrischens eines Lernwerts gemäß einerdritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung zeigt;
[0030] 17 ein Diagramm ist, dasdas Festlegen eines verbotenen Bereichs des Ratenlernens erläutern;
[0031] 18 ein Flußdiagrammeines Prozesses des Auffrischens eines Lernwerts ist; und
[0032] 19 ein Diagramm, das dasFestlegen eines verbotenen Bereichs eines Ratenlernens gemäß einer viertenAusführungsformder vorliegenden Erfindung erläutern.
[0033] sEineSteuervorrichtung füreinen Verbrennungsmotor gemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezugnahme auf dieFiguren beschrieben.
[0034] Wiein 1 dargestellt umfaßt ein Verbrennungsmotor 10,auf den die vorliegende Ausführungsform angewendetwird, einen Mechanismus zur variablen Ventilsteuerung 11,der eine Ventilsteuerung fürein Einlaßventil 12 alseinstellbaren Mechanismus variieren kann, der eine Ventilbetätigung (dynamischesVerhalten) von Motorventilen variieren kann. Eine Verbrennungskammer 13 desVerbrennungsmotors 10 ist mit einer Zündkerze 14 versehen,die eine Mischung von Luft und Kraftstoff zündet und verbrennt, welchein die Verbrennungskammer 13 angesaugt worden ist, undmit einem Klopfsensor 15, der das Auftreten eines der Verbrennungder Mischung begleitenden Klopfens ermittelt.
[0035] Eineelektronische Steuereinheit 16 führt verschiedene Arten vonSteuerung durch, die sich auf den Betrieb des Verbrennungsmotors 10 beziehen.Die elektronische Steuereinheit 16 ist ein Computer, dereine CPU umfaßt,die die verschiedenen Arten der Steuerung durchführt, einen Speicher, der für die Steuerungerforderliche Information speichert, einen Ausgangsport, durch denein Instruktionssignal an externe Einrichtungen ausgegeben werden,und andere Komponenten.
[0036] VerschiedeneSensoren sind mit dem Eingangsport der elektronischen Steuereinheit 16 verbunden, umeinen Motorbetriebszustand zu ermitteln. Die Sensoren schließen zumBeispiel den Klopfsensor 15 ein, einen Kurbelwellensensor 17,der einen Kurbelwellenwinkel ermittelt, d.h. die Rotationsphaseeiner Kurbelwelle, einen Nockenwellensensor 18, der denWinkel einer Nockenwelle ermittelt, d.h. den Rotationswinkel einer Einlaßnockenwelle,und einen Drosselklappensensor 19, der den Grad einer Drosselventilöffnung taermittelt. Bestimmungssignale von diesen Sensoren werden der elektronischenSteuereinheit durch den Einlaßporteingegeben. Eine Motorgeschwindigkeit ne wird aus einem Bestimmungssignaldes Kurbelwellensensors 17 bestimmt.
[0037] Andererseitsverbindet der Auslaßportder elektronischen Steuereinheit 16 mit einem Antriebskreisfür Betätigungselemente,die zur Steuerung des Motors erforderlich sind, wie den Mechanismusder variablen Ventilsteuerung 11 und einer Zündvorrichtung 14a,die eine Hochspannung erzeugt, die benötigt wird, damit die Zündkerze 14 eineMischung zündet.Die elektronische Steuereinheit 16 steuert den Motor durchSteuerung der Betätigungselementeauf der Basis der Detektionssignale von den Sensoren.
[0038] Nunwird der Mechanismus der variablen Steuerung 11 mit Bezugauf 2 beschrieben. 2 ist eine perspektivischeAnsicht, die die Sektionsstruktur des Mechanismus der variablenVentilsteuerung 11 zeigt.
[0039] Wiein der Figur dargestellt, ist der Mechanismus der variablen Ventilsteuerungan einem Ende der Einlaßnockenwelle 30 angeordnet,auf der Nocken angeordnet sind, die ein Einlaßventil 12 öffnen undschließen.Der Mechanismus der variablen Ventilsteuerung 11 ist grobaus einem Flügelrotor 31 undeinem Gehäuse 32 zusammengesetzt.
[0040] EinNockenzahnrand 33 ist an dem Ende der Einlaßnockenwelle 30 angeordnet,an dem der Mechanismus der variablen Ventilsteuerung 11 angeordnetist, so daß dasNockenzahnrad 33 relativ zu der Einlaßnockenwelle 30 drehbarist. Das Nockenzahnrad 33 ist über einen Zahnriemen 33a mitder Kurbelwelle verbunden. Das Gehäuse 32 ist fest eingebautdrehbar an dem Nockenzahnrad 33 befestigt.
[0041] DerFlügelrotor 31 istim Inneren des Gehäuses 32 angeordnet,um so relativ zu dem Gehäuse 32 drehbarzu sein. Der Flügelrotor 31 istdrehbar an der Einlaßnocken welle 30 befestigt.Eine Mehrzahl von Flügelblättern 34 sindauf dem äußeren Umfangdes Flügelrotors 31 ausgebildet.Die Flügelblätter 34 sindin jeweiligen konkaven Abschnitten 35 angeordnet, die umden inneren Umfang des Gehäuses 32 ausgebildet sind,um so in Umfangsrichtung bewegbar zu sein. Druckkammern 36 und 37 sindan den jeweiligen Seiten eines jeden Flügelblatts 34 ausgebildetund durch die äußere Umfangsfläche desFlügelrotors 31 unterteilt,der inneren Umfangsflächedes Gehäuses 32 undanderen.
[0042] Öl wird injede der Druckkammer 36 und 37 geführt, sodaß dessenDruck auf die Umfangsseiten des korrespondierenden Flügelblatts 34 wirkt.Abhängigvon einem Unterschied im Öldruckzwischen den Druckkammern 36 und 37 wird Energieerzeugt, um den Flügelrotor 31 relativzu dem Gehäuse 32 zudrehen.
[0043] DieRotation des Flügelrotors 31 relativzu dem Gehäuse 32 verändert dierelative Rotationsphase der Einlaßnockenwelle 30 mitBezug auf das Nockenzahnrad 33. Dies wiederum verändert dieRotationsphase der Nocken 30a, die das Einlaßventil 12 öffnen undschließen,relativ zu der Kurbelwelle. Somit wird auf der Basis der Steuerungdes Öldrucksin den Druckkammern 36 und 37 die Ventilsteuerungfür dasEinlaßventil 12 verändert.
[0044] Indem wie oben beschrieben konfigurierten Verbrennungsmotor 10 führt dieelektronische Steuereinheit 16 eine Klopfsteuerung durch,die einen Zündzeitpunktgemäß dem Auftreteneines Klopfens einstellt, das durch den Klopfsensor 15 ermitteltwurde. Nun wird eine kurze Beschreibung der Klopfsteuerung gemäß der vorliegendenAusführungsformgegeben.
[0045] DieKlopfsteuerung gemäß der vorliegendenAusführungsformwird durch Festlegen eines erforderlichen Zündzeitpunkts afin durchgeführt, d.h.eines Steuerungsinstruktionswerts für den Zündzeitpunkt, wie unten beschrieben.Hier wird der Zündzeitpunktals Größe des Vorrückens [°CA] des Kurbelwellenwinkelsmit Bezug auf den oberen Totpunkt eines Zylinders ausgedrückt, welchesein Zündzielist.
[0046] ZumFestlegen des erforderlichen Zündzeitpunktsafin, wenn zunächstein maximal vorverlegter Zündzeitpunktabsef und ein maximal verzögerterZündzeitpunktalmf berechnet; der maximal vorverlegte Zündzeitpunkt ist ein Grenzwertauf der Vorrückseitedes Setzbereichs des erforderlichen Zündzeitpunkts afin für die Klopfsteuerung,wobei der maximal verzögerteZündzeitpunktakmf ein Grenzwert auf der Verzögerungsseite ist.Dann wird auf der Basis dieser Werte die Größe der maximalen Verzögerung akmaxfür denerforderlichen Zündzeitpunktafin mit Bezug auf den maximal vorgerückten Zündzeitpunkt absef während derKlopfsteuerung berechnet.
[0047] Dermaximal vorverlegte Zündzeitpunktabsef wird auf der Basis eines MBT-Punkts ambt und eines ersten Klopf-Grenzpunktsaknokl berechnet. Insbesondere wird, wie in der nachfolgenden Gleichung(1) dargestellt, einer von dem MBT-Punkt ambt und dem ersten Klopf-Grenzpunktaknok1, der näheran dem Punkt der signifikantesten Verzögerung ist, als der maximalvorverlegte zum Zeitpunkt absef gesetzt. absef = min (ambt, aknok1) (1)
[0048] DerMBT-Punkt zeigt den Zündzeitpunktan (Zündzeitpunktdes maximalen Drehmoments), der unter den gegenwärtigen Motorbetriebsbedingungendas maximale Drehmoment liefert. Der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1gibt den Wert der Grenze des Vorverlegens (Klopf-Grenzwert-Zündzeitpunkt)des Zündzeitpunktsan, an dem ein Klopfen unter den angenommen besten Bedingungen aufein erlaubtes Level oder darunter verringert werden kann, wenn einhochoktaner Kraftstoff mit einem großen Klopf-Grenzwert verwendetwird. Der MBT-Punkt ambt und der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1 werdenunter Berücksichtigungder gegenwärtigen Motorgeschwindigkeitne gesetzt, einer Motorlast, dem Setzen der Ventilsteuerung für das Einlaßventil 12,das durch den Mechanismus der variablen Ventilsteuerung 11 ausgeführt wird,und dergleichen. Spezifische Weisen der Berechnung dieser Wertewerden späterbeschrieben.
[0049] Andererseitswird der maximal verzögerteZündzeitpunktakmf als der Indexwert des Zündzeitpunkts festgelegt,mit dem ein Klopfen sogar unter den angenommenen schlechtesten Bedingungenadäquatauf ein erlaubtes Level oder niedriger reduziert werden kann. Insbesonderewie in der nachfolgenden Gleichung (2) dargestellt, wird der maximalverzögerteZündzeitpunktakmf als ein Wert gesetzt, der durch Verzögern eines zweiten Klopf-Grenzpunktsaknok2 fürden Zündzeitpunktum eine Größe gleichder Summe eines Terms depvt und einer gegenwärtigen Konstante RTD erhaltenwurde. akmf = aknok2 – adepvt – RTD (2)
[0050] Derzweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 gibt die Grenze des Vorrückens (Klopf-Grenzpunkt-Zündzeitpunkt)des Zündzeitpunktsan, an dem ein Klopfen unter den angenommen besten Bedingungen aufein erlaubtes Level oder niedriger verringert werden kann, wennein hochoktaner Kraftstoff mit einem niedrigen Klopf-Grenzwert verwendetwird. Der Wert des zweiten Klopf-Grenzwerts aknok2 wird unter Berücksichtigung dergegenwärtigenMotorgeschwindigkeit ne, der Motorlast, des Setzens der Ventilsteuerungfür dasEinlaßventil 12,das durch den Mechanismus der variablen Ventilsteuerung 11 ausgeführt wird,und dergleichen gesetzt. Spezifische Weisen der Berechnung dieserWerte werden späterbeschrieben.
[0051] DieAbscheidungskorrekturgröße adepvtist ein Indexwert, der auf die Größe der Verzögerung des Zündzeitpunktsbasierend auf den gegenwärtigenLevel von Abscheidungen in dem vorliegenden Verbrennungsmotor 10 hinweist.Eine spezifische Weise der Berechnung des Abscheidungskorrekturtermsadepvt wird ebenfalls späterbeschrieben.
[0052] DieGröße der maximalenVerzögerungakmax wird aus dem maximal vorverlegten Zündzeitpunkt absef und dem maximalverzögertenZündzeitpunktakmf; wie oben beschrieben, auf der Basis der nachfolgenden Gleichung(3) berechnet. akmax= absef – akmf (3)
[0053] 3 zeigt die Beziehung zwischender Motorgeschwindigkeit ne und jedem von dem maximal vorverlegtenZündzeitpunktabsef, dem maximal verzögertenZündzeitpunktakmf, der Größe der maximalenVerzögerungakmax und anderen, wobei oben beschriebene Abscheidungen nicht auftreten.Wie in dieser Figur dargestellt, variieren diese Werte mit der Motorgeschwindigkeitin einem Klopfbereich, in dem ein Klopfen das erlaubte Level überschreiten.In der vorliegenden Ausführungsform,wenn Abscheidungen beginnen abgeschieden zu werden, wird das Setzendas Ventilsteuerung fürdas Einlaßventil 12,das überden Mechanismus der variablen Ventilsteuerung 11 erfolgt,entsprechend verändert.Dies verändertdie oben gesetzten Werte entsprechend.
[0054] Dererforderliche Zündzeitpunktafin wird durch Bestimmen der Größe einerVerzögerungdes Zündzeitpunktsaknk, d.h. der Größe der Verzögerung deserforderlichen Zündzeitpunktsafin, mit Bezug auf den maximal vorverlegten Zündzeitpunkt absef berechnet.Der Wert der Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaknk wird auf der Basis der Größe der maximalenVerzögerungakmax, einem KCS Lernwert agknk und einem KCS Rückkopplungskorrekturwert akcswie in Gleichung (4) dargestellt, gesetzt. aknk = akmax – agknk+ akcs (4)
[0055] Dannwird wie in der nachfolgenden Gleichung (5) dargestellt, der erforderlicheZündzeitpunktafin durch Subtrahieren der Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaknk von dem maximal vorverlegten Zündzeitpunkt absef gesetzt.D.h. der erforderliche Zündzeitpunktafin wird durch Vorverlegen des maximal verzögerten Zündzeitpunkts akmf durch denKCS Lernwert agknk und dessen Verzögerung um den KCS Rückkopplungskorrekturwertakcs wie in der nachfolgenden Gleichung (6) dargestellt, erhalten.Ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert werden für den erforderlichenZündzeitpunktafin gesetzt, so daß dieser sich über denmaximal vorverlegten Zündzeitpunktabsef erhöhtoder unter den maximal verzögertenZündzeitpunktakmf abnimmt. afin= absef – aknk (5) afin = akmf + agknk – akcs (6)
[0056] DerKCS Rückkopplungskorrekturwertakcs wird gemäß dem Auftreteneines durch den Klopfsensor 15 ermittelten Klopfens gesetzt.Insbesondere wenn bestimmt wird, daß die ermittelte Größenordnungdes Klopfens größer alsein festgelegter Bestimmungswert ist und somit gleich oder niedrigerals das erlaubte Level, wird der KCS Rückkopplungskorrekturwert akcsallmählichherabgesetzt.
[0057] Andererseits,wenn der absolute KCS Rückkopplungskorrekturwertakcs füreine festgelegte Zeit oder längergrößer alsein festgelegter Wert (|akcs| > A)verbleibt, wird der KCS Rückkopplungskorrekturwertakcs aufgefrischt, so daß dessenAbsolutwert allmählichabnimmt. Insbesondere wenn der KCS Rückkopplungskorrekturwert akcsgrößer alsein bestimmter positiver Wert (akcs > A) bleibt, wird ein festgelegter WertB von dem KCS Lernwert agknk subtrahiert. Weiterhin wird der festgelegteWert B auch von dem KCS Rückkopplungskorrekturwertakcs subtrahiert. Andererseits wird, wenn der KCS Rückkopplungskorrekturwertakcs kleiner als ein bestimmter negativer Wert (akcs < –A) bleibt,der festgelegte Wert B zu jedem von dem KCS Lernwert agknk und demKCS Rückkopplungskorrekturwertakcs addiert. Der auf diese Weise aufgefrischte KCS Lernwert agknkwird in einem Sicherungsspeicher der elektronischen Steuereinheit 16 gespeichert.Dieser Wert wird sogar währendder Motor angehalten ist gespeichert.
[0058] Während derKlopfsteuerung wird ein Ratenlernwert rgknk gemäß dem Auftreten eines Klopfensaufgefrischt. Der Ratenlernwert rgknk wird als ein Indexwert gesetzt,der auf den oben beschriebenen Grad von Abscheidungen in dem Verbrennungsmotor 10 hinweist.In diesem Fall wird in dem Zustand, in dem sich keine Abscheidungenin dem Verbrennungsmotor ansammeln, mit dieser auf einen Wert 0gesetzt. Der Zustand, in dem die Menge an Abscheidungen einen angenommenenMaximalwert erreicht, wird auf einen Wert 1 gesetzt. Somit wirdder Grad an Abscheidungen durch den Ratenlernwert rgknk ausgedrückt.
[0059] DerRatenlernwert rgknk wird als Anfangswert vor dem Transport auf 0gesetzt, d.h., wenn keine Abscheidungen in dem Verbrennungsmotorangesammelt sind. Nachfolgend nimmt der Ratenlernwert rgknk langsamgemäß dem Auftreteneines Klopfens innerhalb des Bereichs von 0 bis 1 einschließlich zuoder ab. Insbesondere wird der Ratenlernwert rgknk allmählich beständig mitdem Auftreten eines Klopfens erhöht.Der Ratenlernwert rgknk wird allmählich beständig mit dem Auftreten einesKlopfens reduziert. Wie der KCS Lernwert agknk wird der Ratenlernwertrgknk in dem Sicherungsspeicher der elektronischen Steuereinheit 16 gespeichert.Dieser Wert wird sogar währendder Motor angehalten ist, gespeichert.
[0060] 4 zeigt ein Beispiel derWeise einer solchen Klopfsteuerung. In dem dargestellten Beispielwird das Einstellen des Zündzeitpunktszu der Zeit t0 gemäß dem Auftreteneines Klopfens auf der Basis der Klopfsteuerung begonnen. Wenn dieKlopfsteuerung gestartet wird, ist der KCS-Rückkopplungskorrekturwert akcs auf0 gesetzt worden, welches dessen Anfangswert ist. Der erforderlicheZündzeitpunktafin ist auf einen Wert gesetzt worden, der durch Vorrücken desmaximal verzögertenZündzeitpunktsakmf um den KCS-Lernwert agknk erhalten wurde.
[0061] Indem dargestellten Beispiel wird, während der Periode zwischender Zeit t0, zu der die Klopfsteuerung gestartet wird, und einerZeit t1, das Auftreten eines Klopfens auf einem Level gleich odergrößer alsder Bestimmungswert nicht ermittelt. Somit wird der KCS-Rückkopplungskorrekturwertakcs allmählichvon dem Anfangswert 0 herab gesetzt, der beim Start der Klopfsteuerunggesetzt worden war. Dem entsprechend wird nach der Zeit t0 der erforderlicheZündzeitpunktafin allmählichvorverlegt.
[0062] Nachfolgend,nach der Zeit t1, jedes Mal, wenn das Auftreten eines Klopfens aufeinem Level gleich oder höherals der Bestimmungswert ermittelt wird, wird der KCS-Rückkopplungskonekturwert akcsin Inkrementen um einen festgelegten Wert erhöht. Während des Auftretens einessolchen Klopfens kontinuierlich ermittelt wird, wird somit der erforderlicheZündzeitpunktafin in Schritten einer festgelegten Zeit vorverlegt.
[0063] Nachfolgend,nach einer Zeit t2, wenn das Ermitteln des Auftretens eines Klopfenseinmal gestoppt ist, wird der KCS-Rückkopplungskorrekturwert allmählich verringert.Der erforderliche Zündzeitpunktafin wird somit allmählichvorverlegt.
[0064] Dieobige Klopfsteuerung verlegt den erforderlichen Zündzeitpunktafin vor, um so ein größeres Drehmomentin dem Ausmaß zuerhalten, in dem ein das erlaubte Level überschreitendes Klopfen nichtauftritt.
[0065] Andererseitsbestimmt die elektronische Steuereinheit 16 in der vorliegendenAusführungsformdie Größenordnungeiner Veränderungin dem erforderlichen Zündzeitpunktafin zur Bewältigungvon Abscheidungen in dem Verbrennungsmotor 10 auf der Basisder Resultate der Klopfsteuerung. Dann verändert die elektronische Steuereinheit 16 aufder Basis der Größenordnungder Variationen die Einstellungen der Ventilsteuerung für das Einlaßventil 12,die durch den Mechanismus der variablen Ventilsteuerung 11 erfolgen.
[0066] Insbesonderebeschränktdie elektronische Steuereinheit 16 in Übereinstimmung mit einer Zunahme derMenge der angesammelten Abscheidungen die Größe des Vorverlegens der Ventilsteuerungfür dasEinlaßventil 12,das durch den Mechanismus der variablen Ventilsteuerung erfolgt,d.h. behältdie Ventilsteuerung auf einem Verzöge rungswert. Dies dient derReduktion des tatsächlichenKompressionsverhältnisses,um eine Zunahme von durch Innenzylinderkompressionsdruck hervorgerufenenAbscheidungen zu unterdrücken.Als ein Ergebnis wird ein günstigerBrennzustand beibehalten.
[0067] MitBezugnahme auf die 5 und 6 wird eine ausführlicheBeschreibung der Steuerung der Ventilverstellung gemäß der vorliegendenAusführungsformgegeben.
[0068] 5 zeigt ein Beispiel derdurch den Mechanismus zur variablen Ventilsteuerung 11 ausgeführten Weise,um die Ventilverstellung variabel festzulegen. In der vorliegendenAusführungsformwird die Ventilverstellung fürdas Einlaßventil 12,die durch den Mechanismus zur variablen Ventilsteuerung variiertwerden kann, als fortschreitende Größe [°CA] mit Bezug auf die Verzögerungsgrenze(0) des variablen Setzbereichs der Ventilsteuerung für das Einlaßventil 12 ausgedrückt, dargestelltdurch die Linie in der Figur, in der ein langer und zwei kurze Strichealternieren. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Größe des Vorverlegens derVentilverstellung fürdas Einlaßventil 12 einParameter, der einem „gesetztenWert der Ventilbetätigungdes Motorventils in der Steuerung der variablen Ventilbetätigung" entspricht.
[0069] Inder Steuerung der Ventilverstellung gemäß der vorliegenden Erfindungwird der durch Abscheidungen erforderliche Zündzeitpunkt zunächst aufder Basis des KCS-Lernwertsagknk und einem Ratenlernwert rgknk berechnet, der für die obigeKlopfsteuerung gesetzt ist. Der Wert des aufgrund von Abscheidungenerforderlichen Zündzeitpunktsakgrg ist der Indexwert des vorliegend erforderlichen Zündzeitpunktsafin, der zur Bewältigungvon Abscheidungen verzögertist (genauer gesagt, die Größe des Vorziehensdes vorliegend erforderlichen Zündzeitpunktsmit Bezug auf den maximal verzögertenZündzeitpunktakmf).
[0070] ZurBerechnung des wegen Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunktsakgrg wird die Größe der Verzögerung desAbscheidungszündzeitpunktsadep als erstes durch Multiplizieren des Ratenlernwerts rgknk mitder Größe der maximalenZündzeitpunktverzögerung DLAKNOKwie in der nachfolgenden Gleichung (7) dargestellt, bestimmt. DieGröße der maximalenVerzögerungdes ZündzeitpunktsDLANKNOK ist eine Konstante fürdie Größe der Verzögerung für den erforderlichenZündzeitpunkt,der zur Bewältigungder angenommenen Maximalmenge von Abscheidungen unter festgelegtenMotorbetriebsbedingungen erforderlich ist, unter denen die Wirkungder Abscheidungen am stärkstenist. Dieser Wert wird durch Experimente oder dergleichen festgelegt.Der Level der Wirkung der Abscheidungen auf den erforderlichen Zündzeitpunktafin, d.h. die Größe der Verzögerung für den erforderlichenZündzeitpunktafin, der zur Bewältigungder Abscheidungen erforderlich ist, variiert in Abhängigkeitvon der Motorgeschwindigkeit ne. adep = DLAKNOK × rgknk (7)
[0071] Wiein der nachfolgenden Gleichung (8) dargestellt, wird der durch Abscheidungenerforderliche Zündzeitpunktakgrg durch Subtrahieren der Größe der Verzögerung desAbschaltungszündzeitpunktsadep von dem KCS-Lernwert agknk berechnet. akgrg = agknk – adep (8)
[0072] Während sichdie Menge an Abscheidungen füreine Zunahme der Größe der Verzögerung deserforderlichen Zündzeitpunktsafin vergrößert, derzur Bewältigungder Abscheidungen ausgeführtwird, wird der so berechnete, aufgrund von Abscheidungen erforderlicheZündzeitpunktakgrg weiter verzögert,d.h. er besitzt einen kleineren Wert. Somit kann der Wert des aufgrundvon Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunkts akgrg als Indexwertfür dieMenge an Abscheidungen verwendet werden.
[0073] Inder vorliegenden Ausführungsformwird die Größe der Verzögerung deszur Bewältigungder Abscheidungen ausgeführtenerforderlichen Zündzeitpunktsafin unter Verwendung der Abscheidungskorrekturgröße adepvtin der Größe der maximalenVerzögerungakmax reflektiert. Somit ist in der vorliegenden Ausführungsformder KCS- Lernwertder Indexwert der Größenordnungeiner Veränderungdes erforderlichen Zündzeitpunktsafin, die zur Bewältigungmit einem anderen Faktor als den Abscheidungen durchgeführt wurde.
[0074] Inder vorliegenden Ausführungsformwird, wie in der obigen Gleichung (8) dargestellt, der aufgrund vonAbscheidungen erforderliche Zündzeitpunktakgrg durch Subtrahieren der Größe der Abscheidungszündzeitpunktverzögerung adepvon dem KCS-Lernwert agknk erhalten und ist der Indexwert des vorliegenderforderlichen Zündzeitpunktsafin, der zur Bewältigungder Abscheidungen verzögertist. D.h. der Wert des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsakgrg ermöglichtdie Bestimmung der Größenordnungeiner Veränderungim Zündzeitpunkt,die zur Bewältigungder Abscheidungen in dem vorliegenden Verbrennungsmotor 10 durchgeführt wurde.
[0075] Nachfolgendwird eine Zielgröße des Vorverlegensder VVT, vtt, welches ein Steuerzielwert für die Ventilverstellung desEinlaßventils 12 ist,berechnet auf der Basis des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsakgrg, bestimmt wie oben beschrieben.
[0076] Alserstes wird wie in der nachfolgenden Gleichung (9) dargestellt,eine Obergrenze der Größe des Vorverlegensder VVT vtlmt auf der Basis des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsakgrg und dem Grad einer Drosselventilöffnung ta, welches der Indexwerteiner Motorlast ist, bestimmt. Die obere Grenze der Größe des Vorverlegensder VVT vtlmt wird als der Seitengrenzwert des Vorverlegens desSetzbereichs der Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt gesetzt. vtlmt= f₁(akgrg, ta) (9)
[0077] Indiesem Fall wird der Wert der oberen Grenze der Größe des Vorverlegensder VVT wie nachfolgend beschrieben festgelegt.
[0078] Während dieMenge an Abscheidungen zunimmt, nimmt das wesentliche Volumen derVerbrennungskammer 13 zur Erhöhung des Innenzylinderkompressionsdruckswährendder Verbrennung ab. Dies erhöhtdie Wahrscheinlichkeit eines Klopfens. Andererseits wird die normaleVentilverstellung fürdas Einlaßventil 12 für die Periodegesetzt, in dem eine Einlaßeffizienzam höchstenist.
[0079] Vordem Reduzieren des derzeit erlaubten Festlegungsbereichs der Zielgröße des Vorverlegensder VVT, vtt, zur Verzögerungder Ventilverstellung fürdas Einlaßventil 12 imVergleich zu der inherent gesetzten Periode ist es möglich, dieEinlaßeffizienzherabzusetzen und somit das tatsächlicheKompressionsverhältnis. Folglichkann der Innenzylinderkompressionsdruck während der Verbrennung herabgesetztwerden. Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der aufgrundvon Ablagerungen erforderliche Zündzeitpunkt akgrgzur Anzeige, daß dieMenge an Abscheidungen zugenommen hat, abgenommen hat, der Wertder oberen Grenze des Vorverlegens der VVT, vtlm, reduziert, umden erlaubten Festlegungsbereich der Zielgröße des Vorverlegens der VVT,vtt, zu verengen.
[0080] Wennjedoch dem Motor eine schwere Last aufgebürdet wird und eine große MengeLuft angesaugt wird, ist der Innenzylinderkompressionsdruck während derVerbrennung hoch. Dem entsprechend ist der Effekt der Abscheidungenrelativ unbedeutend. Wenn die Motorlast groß ist, wird somit die Größenordnungeiner Reduktion der oberen Grenze der Größe des Vorverlegens der VVT,vtlmt, welche zur Bewältigungdes reduzierten Werts des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsakgrg ist, im Vergleich mit dem Fall reduziert, in dem die Motorlastgering ist.
[0081] 6 zeigt ein Beispiel einerBerechnungstabelle, die zur Berechnung der oberen Grenze der Größe des Vorverlegensder VVT vtlmt wie oben beschrieben verwendet wird. Wie in dieserFigur dargestellt wird, wenn der aufgrund von Abscheidungen er forderlicheZündzeitpunktakgrgr einen großenWert besitzt um anzudeuten, daß fastkeine Abscheidungen vorliegen, der Wert der oberen Grenze der Größe des Vorverlegens derVVT vtlmt auf eine maximale Größe des Vorverlegensvtmax gesetzt, welches die Seitengrenze des Vorverlegens des variablenFestlegungsbereichs der Ventilverstellung für das Einlaßventil 12 ist, diedurch den Mechanismus der variablen Ventilverstellung 11 erfolgt.Im Gegensatz wird, wenn der aufgrund von Abscheidungen erforderlicheZündzeitpunktakgrgr einen kleinen Wert besitzt, um anzuzeigen, daß die Mengean Abscheidungen zugenommen hat, der Wert der oberen Grenze derGröße des Vorverlegensder VVT vtlmt auf einen so kleinen Wert gesetzt, wie der, der gesetztwird, wenn die Motorlast gering ist.
[0082] Darüber hinauswerden, wenn die Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt berechnet wird, nicht nur die obere Grenze der Größe des Vorverlegensder VVT vtlmt, sondern auch eine Basisgröße des Vorverlegens der VVTvtbase berechnet. Der Wert der Basisgröße des Vorverlegens der VVTvtbase wird als ein Steuerzielwert für die optimale Ventilverstellungfür dasEinlaßventil 12 gesetzt,der verwendet wird, wenn sich keine Abscheidungen in dem Verbrennungsmotoransammeln. In diesem Fall wird die Basisgröße des Vorverlegens der VVTvtbase auf der Basis der Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast(in diesem Fall wird der Grad der Öffnung des Drosselventils taals Indexwert fürdie Motorlast verwendet), wie in der nachfolgenden Gleichung (10)berechnet. vtbse= f₂(ne, ta) (10)
[0083] Dannwird, wie in der nachfolgenden Gleichung (11) dargestellt, eineder berechneten oberen Grenze des Vorverlegens der VVT vtlm undder Basisgröße des Vorverlegensder VVT vtbase, welche dem Punkt der bedeutendsten Verzögerung amnächstenist, als Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt gesetzt. vtt= min (vtlmt, vtbse) (11)
[0084] Dieelektronische Steuereinheit 16 steuert den Mechanismusder variablen Ventilverstellung 11 unter Verwendung derso berechneten Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt als einen Steuerzielwert für die Ventilverstellung desEinlaßventils 12.Insbesondere wird der Mechanismus der variablen Ventilverstellung 11 so gesteuert,daß erdie tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt der berechneten Zielgröße des Vorverlegens der VVTvtt angleicht, wobei die tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt der gemessene Wert der Größe des Vorverlegens für die Ventilverstellungdes Einlaßventils 12 ist,der aus den Resultaten der Bestimmungen durch den Kurbelwellensensor 17 undden Nockenwellensensor 18 bestimmt wurde. Somit wird dieVentilverstellung fürdas Einlaßventil 12 gesteuert,um den Effekt der Abscheidungen herabzusetzen und einen günstigenVerbrennungszustand aufrecht zu erhalten.
[0085] Istdie Ventilverstellung fürdas Einlaßventil 12 einmalso verändert,wird der optimale Zündzeitpunkt entsprechendverändert.Zum Beispiel, wenn die Ventilverstellung für das Einlaßventil 12 verzögert wird,nimmt die Ventilüberdeckungzwischen dem Einlaßventilund dem Auslaßventilzur Reduktion der Menge des in den Zylinder während der Verbrennung vorliegenden,inneren EGR (Abgasanteil) ab. Demgemäß erhöht sich die Verbrennungsgeschwindigkeitin dem Zylinder, wenn die Ventilverstellung für das Einlaßventil 12 verzögert wird,um den optimalen Zündzeitpunktzu verzögern.
[0086] Inder vorliegenden Ausführungsformwerden der erforderliche Zündzeitpunktafin und andere wie nachfolgend beschrieben festgelegt, um den optimalenZündzeitpunktunabhängigvon Veränderungenin der Ventilverstellung fürdas Einlaßventil 12 zuerhalten. Mit Bezugnahme auf die 7 bis 9 wird eine ausführliche Beschreibungder Festsetzungssteuerung des Zündzeitpunktsgemäß der vorliegendenErfindung gegeben.
[0087] Inder vorliegenden Ausführungsformwird fürdie Festsetzungssteuerung des Zündzeitpunktsein MBT-Basispunkt ambtvof ein erster Basis-Klopf-Grenzpunkt aknokvofund ein zweiter Basis-Klopf-Grenzpunkt aknokbse berechnet.
[0088] DerMBT-Basispunkt ambtvof zeigt einen Zündzeitpunkt, mit dem das maximaleDrehmoment bei den gegenwärtigenWerten der Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast erhalten wird,wenn die Ventilverstellung fürdas Einlaßventil 12 aufdie Position der signifikantesten Verzögerung in dem erlaubten Festlegungsbereichgesetzt wird. Der erste Basis-Klopf-Grenzpunkt aknokvof zeigt denGrenzwert des Vorverlegens des Zündzeitpunktsan, der ermöglicht,daß einKlopfen auf ein erlaubtes Level oder niedriger reduziert wird, wobei dasKlopfen üblicherweisebei den derzeitigen Werten der Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlastauftritt, wenn die Ventilverstellung für das Einlaßventil 12 auf diePosition der signifikantesten Verzögerung in dem erlaubten Festlegungsbereichgesetzt wird. Der zweite Basis-Klopf-Grenzpunkt aknokbse zeigt denGrenzwert des Vorverlegens des Zündzeitpunkts,der ermöglichtein Klopfen auf ein erlaubtes Level oder niedriger zu reduzieren,wobei das Klopfen möglicherweisebei den gegenwärtigenWerten der Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast auftritt, wennder obige Kraftstoff mit niederer Oktanzahl verwendet wird und wenndie Ventilverstellung fürdas Einlaßventilgleich der Position der signifikantesten Verzögerung in dem erlaubten Festlegungsbereichgesetzt wird. Diese berechneten Werte werden als Basiswerte zurBerechnung des MBT Punkts ambt, des ersten Klopf-Grenzpunkts aknok1und des zweiten Klopf-Grenzpunkts aknok2 verwendet.
[0089] Inder vorliegenden Ausführungsformwerden der MBT Basispunkt ambtvof der erste Klopf-Grenzpunkt aknokvofund der zweite Klopf-Grenzpunkt aknokbse als Funktionen der Motorgeschwindigkeitne und der Motorlast wie in den nachfolgenden Gleichungen (11) bis(13) gezeigt berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Grad derDrosselventilöffnungta als Indexwert fürdie vorliegende Motorlast verwendet. ambtvof = f₃(ne, ta) (12) aknokvof = f₄ (ne,ta) (13) aknokbse = f₅ (ne,ta) (14)
[0090] 7 zeigt ein Beispiel einerBerechnungstabelle, die zur Berechnung des zweiten Basis-Klopf-Grenzwertsaknokbse verwendet wird. Wie in dieser Figur dargestellt, wird derzweite Basis-Klopf-Grenzpunkt aknokbse auf einen kleineren Wertgesetzt, währenddie Motorgeschwindigkeit ne und die Motorlast zunehmen. Eine ähnlicheBerechnungstabelle wird zum Setzen des MBT-Basispunkts ambtvof unddes ersten Basis-Klopf-Grenzwertsaknokvof verwendet. Trotz der unterschiedlichen gesetzten Wertezeigen diese Kalkulationstabellen ähnliche Tendenzen bezüglich derMotorgeschwindigkeit ne und der Motorlast. Der zweite Basis-Klopf-Grenzwertaknokbse kann auf einen kleineren Wert gesetzt werden, wenn dieMotorgeschwindigkeit ne abnimmt.
[0091] Nachfolgendwird ein Korrekturkoeffizient des Vorverlegens der VVT kavvt aufder Basis der gegenwärtigenVentilverstellung berechnet (tatsächliche Größe des Vorverlegens der VVTvt). Der Korrekturkoeffizient des Vorverlegens der VVT kavvt zeigtdas Verhältniseines Werts X zu einem Wert Y (X/Y). • Wert X:Unterschied der inneren Menge des Abgasanteils des Verbrennungsmotors 10 zwischendem Fall, in dem die Ventilverstellung für das Einlaßventil 12 auf dengegenwärtigenWert gesetzt ist (tatsächliche Größe des Vorverlegensder VVT vt), und dem Fall, in dem sie sich an der Position der signifikantestenVerzögerungbefindet. • WertY: Unterschied der Menge des inneren Abgasanteils des Verbrennungsmotors 10 zwischendem Fall, in dem die Ventilverstellung für das Einlaßventil 12 gleichder Basisgröße des Vorverlegensder VVT vtbse gesetzt ist, und den Fall, in dem sie sich auf derPosition der signifikantesten Verzögerung befindet.
[0092] Andererseitsist bestätigtworden, daß diein den Zylinder währendder Verbrennung vorliegende Menge eines inneren Abgasanteils, wenndie Motorgeschwindigkeit ne und Motorlast bestimmte Werte aufweisen, fastproportional zu dem Quadrat der Größe der Ventilüberdeckungzwischen dem Einlaßventilund dem Auslaßventilist. Andererseits wird mit dem Mechanismus der variablen Ventilverstellung 11 gemäß der vorliegendenAusführungsformder variable Bereich des Einlaßventils 12 soeingestellt, daß dieGröße der Ventilüberdeckungzwischen dem Einlaßventilund dem Auslaßventil0 ist, wenn die tatsächlicheGröße des Vorverlegens derVVT vt 0 ist, wie in 5 dargestellt.Somit ist in den Verbrennungsmotor 10 mit der spezifischenMotorgeschwindigkeit ne und Motorlast die Größe des inneren Abgasanteilsproportional zu dem Quadrat der Größe des Vorverlegens für die Ventilverstellungfür dasEinlaßventil 12.Somit wird in der vorliegenden Ausführungsform der Korrekturkoeffizientfür dasVorverlegen der VVT kavvt auf der Basis der nachfolgenden Gleichung (15)bestimmt.
[0093] 8 zeigt das Verhältnis zwischender Größe des tatsächlichenVorverlegens der VVT vt und dem Korrekturfaktor des Vorverlegensder VVT kavvt. Wie in dieser Figur dargestellt, ist der Korrekturkoeffizientdes Vorverlegens der VVT kavvt proportional dem Quadrat des Wertsder tatsächlichenGröße des Vorverlegens derVVT vt. Ferner besitzt der Korrekturkoeffizient für das Vorverlegender VVT kavvt einen Wert von 1, wenn die tatsächliche Größe des Vorverlegens der VVTvt gleich zu der Basisgröße des Vorverlegensder VVT vtbse ist. Wie in 8 dargestelltist, wenn die tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt einen festgelegten Wert v1 aufweist, der Wert des Korrekturkoeffizientenfür dasVorverlegen der VVT kavvt das Quadrat des Verhältnisses (v1/vtbse) des festgelegtenWerts v1 zur Basisgröße des Vorverlegensder VVT vtbse.
[0094] Inder vorliegenden Ausführungsformist der Korrekturkoeffizient des Vorverlegens der VVT kavvt ein Parameter,der den Quadrat des Verhältnissesdes gesetzten Werts der Ventilverstellung nach einer auf der Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktsbasierenden Veränderung,die zur Bewältigungvon Abscheidungen an dem gesetzten Wert vor der Veränderungdurchgeführtwurden. Die Ventilverstellung vor der Veränderung entspricht der Ventilverstellungin einem Zustand in dem keine Abscheidungen vorliegen. D.h. derKorrekturkoeffizient fürdas Vorverlegen der VVT kavvt ist proportional zu dem Quadrat desVerhältnissesdes gesetzten Wertes der Ventilverstellung, der basierend auf derGrößenordnungeiner Veränderung desZündzeitpunktsverändertworden ist, zu dem gesetzten Wert der Ventilverstellung in einemZustand, in dem keine Abscheidungen vorliegen.
[0095] Andererseitswird in der vorliegenden Ausführungsformnicht nur der Korrekturkoeffizient für das Vorverlegen der VVT kavvtberechnet, es werden aber auch eine MBT-Basispunktdifferenz kambtund eine Basis-Klopf-Grenzpunktdifferenz kaknk bestimmt. Die MBT-Basispunktdifferenzkambt und die Basis-Klopf-Grenzpunktdifferenz kaknk weisen auf jeweilseine Differenz im MBT-Punkt und eine Differenz im Klopf-Grenzpunkt zwischenden Fall, in dem bei den derzeitigen Werten der Motorgeschwindigkeitne und der Motorlast die Ventilverstellung des Einlaßventils 12 gleichder Basisgröße des Vorverlegensder VVT vtbse gesetzt ist, und dem Fall, in dem die gegenwärtigen Werteder Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast der Ventilverstellungdes Einlaßventils 12 aufdie Position der signifikantesten Verzögerung gesetzt ist.
[0096] DieWerte der MBT-Basisdifferenz kambt und der Basis-Klopf-Grenzpunkt-Differenzkaknk bei jeder Motorgeschwindigkeit ne und Motorlast können durchExperimente oder dergleichen festgelegt werden. Dem entsprechendwerden, wie in den nachfolgenden Gleichungen (16) und (17) dargestellt,die MBT-Basisdifferenz kambt und die Basis-Klopfgrenzpunktdifferenzkaknk als Funktionen der Motorgeschwindigkeit ne und Motorlast bestimmt(in diesem Fall wird der Grad der Drosselventilöffnung ta als ein Indexwertverwendet). kambt= f₆(ne, ta) (16) kaknk = f₇ (ne,ta) (17)
[0097] Wieoben mit dem Mechanismus der variablen Ventilverstellung 11 gemäß der vorliegendenAusführungsformbeschrieben ist, wenn die Größe des Vorverlegens0 ist, die Größe der Ventilüberdeckungzwischen dem Einlaßventilund dem Auslaßventil0, mit der Menge des integralen Abgasanteils von fast 0. Dem entsprechendsind die MBT-Basisdifferenzkambt und Basis-Klopf-Grenzpunktdifferenz kaknk, die hierin berechnet werden,Korrekturgrößen desVorverlegens am MBT-Punkt und am Klopf-Grenzpunkt, entsprechendder Menge des inneren Abgasanteils, die beobachtet wird, wenn dieBasisgröße des Vorverlegensder VVT vtbase auch die gegenwärtigenWerte der Motorgeschwindigkeit ne und Motorlast gesetzt wird.
[0098] Andererseitskönnendie Korrekturgrößen desVorverlegens am MBT-Punkt und am Klopf-Grenzpunkt als proportionalzur Menge des inneren Abgasanteils angesehen werden. Folglich können dieKorrekturgröße des Vorverlegenskvtmbt am MBT-Punkt und die Korrekturgröße des Vorverlegens kvtknkam Klopf-Grenzpunkt, die beide der gegenwärtigen Ventilverstellung entsprechen(tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt) fürdas Einlaßventil 12,durch die nachfolgenden Gleichungen (18) und (19) ausgedrückt werden. kvtmbt = kambt × kavvt (18) kvtknk = kaknk × kavvt (19)
[0099] Daherkönnender MBT-Punkt ambt, der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1 und der zweiteKlopf-Grenzpunkt aknok2, die der gegenwärtigen Ventilverstellung entsprechen(tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt) fürdas Einlaßventil 12 unterVerwendung der nachfolgenden Gleichungen (20) bis (22) bestimmtwerden. ambt = ambtvof+ kvtmbt (20) aknok1 = aknokvof + kvtknk (21) aknok2 = aknokbse + kvtknk (22)
[0100] Außerdem wirdin der vorliegenden Ausführungsform,wie oben beschrieben, nach dem MBT-Punkt ambt, dem ersten Klopf-Grenzpunktaknok1 und dem zweiten Klopf-Grenzpunkt aknok2 berechnet worden sind,der am stärkstenverzögerteZündzeitpunktauf der Basis der oben dargestellten Gleichung (2) berechnet.
[0101] Wieoben beschrieben ist die Größe des Vorverlegensdes Zündzeitpunktsaufgrund von Abscheidungen, die unter der oben dargestellten Gleichung(7) bestimmt wurde, ein Indexwert, der die Größe des Vorverlegens des erforderlichenZündzeitpunktsafin zeigt, der den Effekten der Abscheidungen entspricht. Somit kannder maximal verzögerteZündzeitpunktakmf, der den Effekt der Abscheidungen reflektiert, auch unter Verwendungdes Abscheidungskorrekturterms adepvt als Wert der Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaufgrund von Abscheidungen adep in der oben dargestellten Gleichung(7) bestimmt werden.
[0102] DerLevel der Wirkungen der Abscheidungen auf den maximal verzögerten Zündzeitpunktvarriert mit der vorliegend gesetzten Ventilverstellung. Somit wirdder Abscheidungskorrekturterm adepvt in der vorliegenden Ausführungsformals ein Wert gesetzt, der durch Multiplizieren der Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaufgrund von Abscheidungen adep mit dem Korrekturkoeffizienten desVorverlegen der VVT kavvt erhalten, wie in der nachfolgenden Gleichung(23) dargestellt. Folglich wird in der vorliegenden Ausführungsform dermaximal verzögerteZündzeitpunktakmf auf der Basis der nachfolgenden Gleichung (24) berechnet. adepvt = DLAKNOK × kavvt × rgknk (23) akmf = aknok2 – DALKNOK × kavvt × rgknk – RTD (24)
[0103] 9 zeigt das Verhältnis zwischenden Parametern (MBT-Punkt ambt, erster Klopf-Grenzpunkt aknok1,zweiter Klopf-Grenzpunkt aknok2 und dem maximal verzögerten Zündzeitpunktakmf), die zur Steuerung der Festlegung des Zündzeitpunkts und der tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT vt, die beobachtet wird, wenn die Motorgeschwindigkeit neund die Motorlast auf spezifische Werte gesetzt sind, in Beziehungstehen. Wie in dieser Figur dargestellt, variieren die Werte desMBT-Punkts ambt, des ersten Klopf-Grenzpunkts aknok1, des zweitenKlopf-Grenzpunkts aknok2 und des maximal verzögerten Zündzeitpunkts akmf in Abhängigkeitder tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT vt. Zum Beispiel wird, wie in 9 dargestellt,wenn die tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT einen Wert v2 hat, der MBT-Punkt auf einen Wert A2 gesetzt.Ferner werden jeweils der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1 und derzweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 auf Werte A1 und A3 gesetzt. Darüber hinauswird der gegenwärtige,maximal verzögerteZündzeitpunktakmf als ein Wert A4 gesetzt.
[0104] Dannwird, wie oben in Gleichungen (3) bis (5) und anderen Gleichungengezeigt, der endgültige,erforderliche Zündzeitpunktafin auf der Basis des so gesetzten MBT-Punkts ambt, des ersten Klopf-Grenzpunktsaknok1 und des maximal verzögertenZündzeitpunktsakmf, als auch dem oben beschriebenen KCS-Lernwert agknk und KCS-Rückkopplungskorrekturwertakcs gesetzt. Der erforderliche Zündzeitpunkt afin wird somitauf den geeigneten Wert korrigiert, der einer Veränderungder Größe des Vorverlegensder VVT vtt entspricht, welches wie oben beschrieben der Menge anAbscheidungen entspricht.
[0105] Dieoben beschriebene vorliegende Ausführungsform kann die unten beschriebenenvorteilhaften Wirkungen erzeugen. (1) In dervorliegenden Ausführungsformwird der aufgrund von Ablagerungen erforderliche Zündzeitpunkt akgrg,der Indexwert der Größenordnungder vorliegenden Veränderungin dem erforderlichen Zündzeitpunkt,die zur Bewältigungder Abscheidungen durchgeführtwurde, auf der Basis des KCS-Lernwerts agknk und des Raten-Lernwerts rgknk bestimmt,die durch die Klopfsteuerung des Zündzeitpunkts gesetzt sind.Der aufgrund von Abscheidungen erforderliche Zündzeitpunkt akgrg wird aufder Basis der Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaufgrund von Abscheidungen adep bestimmt, dem Indexwert der Differenzin dem erforderlichen Zündzeitpunktafin zwischen dem Fall, in dem keine Abscheidungen unter den festgelegtenMotorbetriebsbedingungen vorliegen, unter dem Abscheidungen einendeutlich nachteiligen Effekt erzeugen, und dem vorliegenden Fall,in dem sich Abscheidungen im Verbrennungsmotor ansammeln. Nunwird in der vorliegenden Ausführungsformauf der Basis des aufgrund von Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunktsdie obere Grenze der Zielgröße des Vorverlegensder VVT zur Reduktion des erlaubten variablen Bereichs der Ventilverstellungfür dasEinlassventil 12 bestimmt. Der Level der Abscheidungenkann leicht und richtig auf der Basis des aufgrund von Abscheidungenerforderlichen Zündzeitpunkts akgrgbestimmt werden. Somit wird die angemessene Ventilverstellung für das Einlassventil 12 in Übereinstimmungmit den Abscheidungen in dem Verbrennungsmotor 10 gesetzt.Dies ermöglichtes, mögliche Probleme,die aus den Abscheidungen resultieren, wirksamer zu vermeiden. (2) In der vorliegenden Ausführungsformwerden der MBT-Punkt ambt, der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1 undder zweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 des Zündzeitpunkts gemäß der tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT vt, die auf der Basis des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsvariiert, korrigiert. Ausserdem werden durch diese Korrektur dermaximal vorverlegte Zündzeitpunktabsef und der maximal verzögerteZündzeitpunktakmf, als auch der erforderliche Zündzeitpunkt afin gemäß der tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT korrigiert. Somit kann der erforderliche Zündzeitpunktafin auf die angemessenen Werte gesetzt werden, unabhängig vonz.B. einer Veränderungder Menge des inneren Abgasanteils, der eine Veränderung der Ventilverstellungfür dasEinlassventil 12, die Abscheidungen in dem Verbrennungsmotor 10 entspricht,begleitet. (3) In der vorliegenden Ausführungsformwerden, wenn der MBT-Punkt ambt der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1und der zweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 des Zündzeitpunkts gemäß der tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT vt korrigiert werden, die Korrekturgrößen unter Verwendung des Korrekturkoeffizientendes Vorverlegens der VVT kavvt bestimmt, der auf der Basis der obendargestellten Gleichung (15) bestimmt wurde. Insbesondere sind dieKorrekturgrößen so bestimmt,dass sie proportional zu dem Quadrat des Verhältnisses des gesetzten Wertesder Ventilverstellung nach einer auf der Größenordnung einer Veränderungdes Zündzeitpunktsbasierenden Änderung,die zur Bewältigungder Abscheidungen durchgeführtwurde, zu dem gesetzten Wert vor der Veränderung. Folglich können derMBT-Punkt ambt, der erste Klopf-Grenzpunkt aknok1 und der zweiteKlopf-Grenzpunkt aknok2 des Zündzeitpunkts,als auch der maximal vorgerückteZündzeitpunktabsef, der maximal verzögerteZündzeitpunktakmf und der erforderliche Zündzeitpunktafin gemäß den Variationenin der Größe des innerenAbgasanteils richtig korrigiert werden. (4) In der vorliegenden Ausführungsformwird der maximal vorgerückteZündzeitpunktabsef oder der maximal verzögerteZündzeitpunktakmf, wobei die Basis der Anpassung des erforderlichen Zündzeitpunkts afinauf der Klopf-Steuerung in Übereinstimmungmit dem Auftreten eines Klopfens basiert, gemäß der tatsächlichen Größe des Vorverlegens der VVTvt korrigiert. Somit reflektiert der KCS-Lernwert agknk nur Veränderungendes Zündzeitpunktsafin, die zur Bewältigungeines anderen Faktors als Abscheidungen durchgeführt wurde. Folglich kann derKCS-Lernwert agknk unabhängigvon Variationen im Level der Wirkung der Abscheidungen auf den erforderlichenZündzeitpunktafin gültiggehalten werden.
[0106] Wieoben beschrieben variiert der Level der Wirkung der Abscheidungenin Abhängigkeitvon den Motorbetriebsbedingungen (Motorgeschwindigkeit ne, Motorlastund dergleichen). Dementsprechend kann, wenn der KCS-Lernwert denEffekt von Ab scheidungen reflektiert, der KCS-Lernwert agknk nichtnur durch Variationen der Menge an Abscheidungen ungeeignet werden,sondern auch durch Veränderungender Motorbetriebsbedingungen. Dies kann die Klopfsteuerung beeinflussen.In der vorliegenden Ausführungsformkann, im Gegensatz, der KCS-Lernwert agknk unabhängig von Variationen in demLevel der Wirkung der Abscheidungen, die aus Variationen in derMenge von Abscheidungen oder Veränderungenin den Motorbetriebsbedingungen resultieren, gültig gehalten werden. Darumkönnendie obigen Probleme vorteilhafter Weise vermieden werden.
[0107] Dieoben beschriebene erste Ausführungsformkann wie unten beschrieben modifiziert werden.
[0108] Inder obigen Ausführungsformwerden die Werte unter Verwendung des Grads der Drosselventilöffnung taals Indexwert der Motorlast berechnet. Die Werte können jedochunter Verwendung der Menge an eingespritztem Kraftstoff, der Mengean Zuluft ga, einem Motorlastverhältnis k1 oder dergleichen alsIndexwerte des Motorlastverhältnissesberechnet werden.
[0109] Inder vorliegenden Ausführungsformwird der maximal verzögerteZündzeitpunktakmf durch Multiplizieren der Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaufgrund von Abscheidungen adep mit dem Korrekturkoeffizienten desVorverlegens der VVT kavvt und Setzen des erhaltenen Wertes alsAbscheidungskorrekturterm adepvt berechnet. Vorausgesetzt, dasseine Veränderungim Level der Wirkung der Abscheidungen auf den maximal verzögerten Zündzeitpunktakmf ausreichend erlaubt ist, wobei diese Variation einer Veränderungder Ventilverstellung folgt, kann der maximal verzögerte Zündzeitpunktakmf unter Verwendung des Werts der Größe der Verzögerung des Zündzeitpunktsaufgrund von Ablagerungen adep als Abscheidungskorrekturterm adepvtwie oben beschrieben berechnet werden. In diesem Fall wird der maximalverzögerteZündzeitpunktakmf wie in der nachfolgenden Gleichung (25) dargestellt berechnet. akmf = aknok2 – adep – RTD =aknok2 – DLAKNOK × rgknk – RTD (25)
[0110] Inder obigen Ausführungsformwerden die Korrekturgrößen für das Vorverlegenkvtmbt und kvtknk für denMBT-Punkt und den Klopf-Grenzpunkt auf der Basis der Gleichungen(18) und (19), oben dargestellt, unter Verwendung des Korrekturkoeffizientendes Vorverlegens der VVT kavvt, der auf der Basis der oben dargestelltenGleichung (15) bestimmt wurde, bestimmt. Die Korrekturgrößen desVorverlegens kvtmbt und kvtknk könnenunter Verwendung einer auf der zuvor gespeicherten Motorgeschwindigkeitne und der tatsächlichen Größe des Vorverlegensder VVT vt basierenden Berechnungstabelle berechnet werden. Untereinem solchen Gesichtspunkt könnendie Korrekturgrößen desVorverlegens kvtmbt und kvtknk zum Beispiel durch Bestimmen desVerhältnisseszwischen der Motorgeschwindigkeit ne oder der tatsächlichenGröße des Vorverlegens derVVT vt und dem geeigneten Wert der Korrekturgröße des Vorverlegens für dieselbeund Speichern dieses Verhältnissesin dem Speicher der elektronischen Steuereinheit 16 alsKalkulationstabelle bestimmt werden.
[0111] Inder obigen Ausführungsformwird der erforderliche Zündzeitpunktafin gemäß der derzeitigenVentilverstellung durch Korrigieren des MBT-Punkts und des Klopf-Grenzpunkts des Zündzeitpunkts,als auch des maximal vorgerücktenZündzeitpunktsund des verzögertenZündzeitpunktsgemäß der tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT vt korrigiert. Natürlichkann der erforderliche Zündzeitpunktafin gemäß der derzeitigenVentilverstellung durch direktes Korrigieren des erforderlichenZündzeitpunktsgemäß der tatsächlichen Größe des Vorverlegensder VVT vt auf den geeigneten Wert gesetzt werden.
[0112] Inder obigen Ausführungsformwird die Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt in Übereinstimmung mitAbscheidungen durch Verändernder oberen Grenze der Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt unter Veränderungder Größe der oberenGrenze des Vorverlegens der VVT vtlmt, die auf der Basis des aufgrundvon Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunkts akgrg berechnetwurde, verändert.Die Weise der Verän derung derZielgröße des Vorverlegensder VVT vtt kann wie erforderlich geändert werden. Zum Beispielkann die Zielgröße des Vorverlegensder VVT vtt durch Multiplizieren einer Basisgröße des Vorverlegens der VVTvtbse mit einem in Übereinstimmungmit dem aufgrund von Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunktakgrg gesetzten Koeffizienten oder durch Korrigieren der Basisgröße des Vorverlegensder VVT vtbse unter Verwendung einer in Übereinstimmung mit dem aufgrundvon Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunkt gesetzten Korrekturgröße bestimmtwerden. In einem solchen Fall kann die Zielgröße des Vorverlegens der VVTvtt auf ähnlicheWeise in Übereinstimmungmit den Abscheidungen verändertwerden.
[0113] Inder obigen Ausführungsformwird die Größe des Vorverlegensder VVT vtt auf der Basis des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsakgrg verändert,und der erforderliche Zündzeitpunkt afinwird auf der Basis der entsprechend veränderten tatsächlichenGröße des Vorverlegensder VVT vt korrigiert. Die Zielgröße des Vorverlegens der VVTvtt kann jedoch alleine, ohne Korrigieren des erforderlichen Zündzeitpunktsafin verändertwerden. In diesem Fall kann die Ventilverstellung auch in Übereinstimmungmit dem bestimmten Level an Abscheidungen richtig eingestellt werden.
[0114] Inder obigen Ausführungsformist die Berechnungslogik fürden erforderlichen Zündzeitpunktafin so konstruiert, dass der KCS-Lernwert nicht den Effekt derAbscheidungen reflektiert. Dementsprechend wird, abgesehen vom KCS-Lernwertagknk, der Raten-Lernwert rgknk gemäß dem Auftreten eines Klopfenserlernt. Dann werden beide Lernwerte verwendet, um den aufgrundvon Abscheidungen erforderlichen Zündzeitpunkt akgrg zu bestimmen.Wenn die Berechnungslogik fürden erforderlichen Zündzeitpunktafin so konstruiert ist, dass der KCS-Lernwert die Effekte der Abscheidungenreflektiert, kann der aufgrund von Abscheidungen erforderliche Zündzeitpunktakgrg direkt aus dem KCS-Lernwert agknk bestimmt werden.
[0115] DieZielgröße des Vorverlegensder VVT vtt kann auch auf der Basis der auf dem Effekt der Abscheidungenbasierenden Größenordnungoder Rate der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertwerden, wobei die Größenordnungoder Rate anstelle des aufgrund von Abscheidungen erforderlichenZündzeitpunktsakgrg bestimmt wird, die gemäß dem Effektder Abscheidungen verändertwird. In diesem Fall kann die Ventilverstellung in Übereinstimmungmit dem Zustand der Abscheidungen auch richtig gesetzt werden.
[0116] Sogarbei einem Verbrennungsmotor, der die Ventilverstellung für das Auslassventilvariabel steuert oder eine andere Ventilbetätigung als die Ventilverstellungvariabel steuert, wie zum Beispiel die Größe des Ventilhubs der Motorventileoder einen Nockenwellenarbeitswinkel, kann der richtig gesetzteWert der Ventilbetätigungwährendder Steuerung der variablen Ventilbetätigung in Abhängigkeitvon Abscheidungen variieren. Die vorliegende Erfindung ist somitauch auf einen solchen Verbrennungsmotor anwendbar, der die Ventilbetätigung variabelsteuert, wobei dies auf ähnlicheWeise oder gemäß der obigenAusführungsformerfolgt. Diese Anwendung kann ähnlicheVorteile wie die der obigen Ausführungsformerzeugen.
[0117] EineSteuervorrichtung füreinen Verbrennungsmotor gemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung wird nun nachfolgend mit Bezugnahme aufdie 10–15 beschrieben. Es werdenhauptsächlichdie Unterschiede zu der ersten Ausführungsform diskutiert.
[0118] Inder ersten Ausführungsformwerden die Steuerung der variablen Ventilbetätigung und die Steuerung desZündzeitpunktsdurch Veränderungdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung (tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt) fürdie Steuerung der variablen Ventilbetätigung in Übereinstimmung mit der Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktskoordiniert, wobei die Veränderungdurch die Klopfsteuerung zur Bewältigungvon Abscheidungen durchgeführtwurde, währendder Klopf-Grenzpunkt oder dergleichen in Übereinstimmung mit der Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung nachgeregelt wird. Fernerwird in der ersten Aus führungsformdas obige Nachregeln unter Berücksichtigung,dass der Effekt einer Veränderungdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung auf den Klopf-Grenzpunkthauptsächlichdurch eine Veränderungim Verbrennungszustand erzeugt wird, der einer Veränderungder Menge des inneren Abgasanteils entspricht, der die Veränderungdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung begleitet, durchgeführt. Theoretischist die Größenordnungder Veränderungder Menge des inneren Abgasanteils, die der Veränderung des gesetzten Wertsder Ventilbetätigungfolgt, proportional zu dem Quadrat der Größe der Ventilüberdeckung. Dementsprechendwird in der ersten Ausführungsformfür dasobige Nachregeln die Korrekturgröße für den Klopf-Grenzpunktals ein Wert bestimmt, der proportional im Quadrat der Größe der Ventilüberdeckungist (siehe 8 und 9).
[0119] Istder gesetzte Wert der Ventilbetätigungeinmal verändert,werden eine wesentliche Einlasstemperatur (die Temperatur einesGases in dem Zylinder am Ende eines Einlasszyklus'), ein tatsächlichesKompressionsverhältnisund dergleichen zusätzlichzu der Menge des inneren Abgasanteils beeinflusst. Die Untersuchungender Erfinder deuten darauf, dass eine solche Veränderung das Auftreten einesKlopfens beeinflussen kann. Wenn der Effekt einer Veränderungder Einlasstemperatur oder des tatsächlichen Kompressionsverhältnisses,das eine Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung begleitet, auf das Auftreteneines Klopfens nicht vernachlässigbarist, kann es schwierig sein, die Steuerung des Zündzeitpunkts einfach durch Korrigierendes Klopf-Grenzwertsoder dergleichen, wie in dem Fall der ersten Ausführungsform,zu optimieren.
[0120] Diedurchgezogene Linie in 10(a) zeigtein Beispiel der Weise, in der die Menge des inneren Abgasanteilsin Abhängigkeitvon der Ventilverstellung (tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt) fürdas Einlassventil 12 variiert. Wie oben beschrieben istbestätigtworden, dass die Menge des inneren Abgasanteils proportional zudem Quadrat der Größe der Ventilüberdeckungist. Dementsprechend ist in dem Verbrennungsmotor 10, wenndie tatsächlicheGröße des Vorverlegensder VVT vt 0 ist und die Ventilüberdeckungsomit die geringste, die Größe des innerenAbgasanteils am geringsten. In Übereinstimmungmit der Zunahme der Größe der Ventilüberdeckung,die das Vorverlegen der Ventilverstellung für das Einlassventil 12 begleitet, erhöht sichdie Menge des inneren Abgasanteils wesentlich im Verhältnis zudem Quadrat der Größe der Ventilüberdeckung.Hier verschlechtert eine Zunahme der Größe des inneren Abgasanteilsden Verbrennungszustand zur Verringerung der Möglichkeit eines Klopfens, wieoben beschrieben. Dementsprechend variiert der Klopf-Grenzpunktin Bezug auf die Ventilverstellung wie durch die durchgehende Liniein 10(b) dargestellt, wennnur den Variationen der Menge des inneren Abgasanteils Aufmerksamkeitgewidmet wird. Insbesondere wenn die Ventilverstellung für das Ventil 12 inErwiderung auf die Veränderungder Menge des inneren Abgasanteils weiter vorverlegt wird, wirdder Klopf-Grenzpunktin Richtung auf die Seite der Verzögerung verschoben.
[0121] DieUntersuchungen der Erfinder deuten darauf, dass in einigen Betriebsbereichen,wie Bereichen geringer Last, die Menge des inneren Abgasanteilsdazu tendiert, am geringsten zu sein, wenn die Ventilverstellungfür dasEinlassventil 12 geringfügig vorgerückt wird, wie durch die unterbrocheneLinie in 10(a) dargestellt,um einen angemessenen Bereich der Ventilüberdeckung (ungefähr 10° CA) sicherzustellen.Dies wird angenommen so zu sein, weil das Vorliegen eines geeignetenBereichs der Ventilüberdeckungdas Spülendes Zylinders zur Verminderung des in demselben verbleibenden verbranntenGases eher erleichtert als ausgelassen zu werden. Folglich sindin solchen Betriebsbereichen durch Variationen in der Menge desinneren Abgasanteils mit Bezug auf die Ventilverstellung für das Einlassventil 12 hervorgerufeneVariationen des Klopf-Grenzwerts wie durch die unterbrochene Liniein 10(b) dargestellt.
[0122] Andererseitserhöhteine Zunahme in der Größe der Ventilüberdeckungdie Menge an verbranntem Gas, das von einem Abgassystem zurück in denZylinder geblasen wird. Dementsprechend tendiert die wesentlicheEinlasstemperatur dazu, sich beständig mit der Größe der Ventilüberdeckungzu erhöhen.Ferner bewirkt das Vorverlegen der Ventilverstellung für das Einlassventil 12,dass das Einlassventil 12 früher geschlossen wird. Dieseserhöhtdas tatsächlicheKompressionsverhältnis.Folglich erhöhensich die Einlasstemperatur und das tatsächliche Kompressionsverhältnis, während dieVentilverstellung fürdas Einlassventil 12, wie in 10(c) dargestellt,vorgerücktwird. Eine Zunahme der Einlasstemperatur oder des tatsächlichenKompressionsverhältnisseserhöhtdie Wahrscheinlichkeit eines Klopfens. Somit wird in Verbindungmit Variationen der Einlasstemperatur und des tatsächlichenKompressionsverhältnissesder Klopf-Grenzpunktin Richtung auf die Seite der Verzögerung verschoben, während dieVentilverstellung fürdas Einlassventil 12, wie in 10(d) dargestellt,weiter vorgerücktwird.
[0123] Angesichtsder Wirkung von Variationen der Menge des inneren Abgasanteils unddes Effekts von Variationen der Einlasstemperatur und des tatsächlichenKompressionsverhältnissesinsgesamt tendiert der Klopf-Grenzpunkt zur Variation in Form einerquadratischen Kurve mit einem Tiefpunkt T am Punkt einer festgelegtenVentilverstellung α bezüglich derVentilverstellung fürdas Einlassventil 12, wie in 10(e) dargestellt.Das heißt,währenddie Ventilverstellung fürdas Einlassventil 12 von der Position der signifikantesten Verzögerung inRichtung auf die Seite des Vorverlegens variiert wird, wird derKlopf-Grenzpunkt in Richtung auf die Seite der Verzögerung verschoben,bis die Ventilverstellung die festgelegte Ventilverstellung α erreicht. Dannwird, wenn die Ventilverstellung über den festgelegten Wert α vorgerückt wird,der Klopf-Grenzwert in Richtung auf die Seite des Vorrückens verschoben.
[0124] Während dieMotorlast und die Menge der Zuluft variieren, ist der Effekt dieserVariationen auf den Klopf-Grenzpunkt signifikanter als der von Variationender Menge des inneren Abgasanteils, weil die wesentliche Einlasstemperaturund das tatsächlicheKompressionsverhältnisinherent hoch sind. Als ein Ergebnis wird, wie in 11 dargestellt, die Ventilverstellungfür dasEinlassventil 12, die auf den Tiefpunkt P deutet, in Richtungder Seite des Vorrückensverschoben, währendsich die Motorlast erhöht,wie in 11 dargestellt.
[0125] 12 zeigt ein Beispiel derWeise, auf die der MBT-Punkt relativ zu der Ventilverstellung für das Einlassventil 12 variiert.Die einer Zunahme der Menge des inneren Abgasanteils folgenden Verschlechterungdes Verbrennungszustands beeinflusst eine Motorleistung merklich.Variationen der Einlasstemperatur oder des tatsächlichen Kompressionsverhältnissesjedoch beeinflussen die Motorleistung nicht merklich. Folglich tendiertder MBT-Punkt zur Variation mit der Ventilverstellung für das Einlassventil 12,wie durch die durchgezogene Linie in 12 dargestellt.Die durch die unterbrochene Linie in 12 dargestellteVariationstendenz kann jedoch in einigen Betriebsbereichen gezeigtwerden, in denen die Menge des inneren Abgasanteils zur Variationtendiert, wie durch die unterbrochene Linie in 10(a) dargestellt.
[0126] Ineinigen Verbrennungsmotoren wird ein variabler Mechanismus zur Ventilbetätigung aufder Abgasseite zur variablen Steuerung der Ventilverstellung für das Auslassventilbereitgestellt. 13 zeigtein Beispiel der Weise, auf die der Klopf-Grenzpunkt und der MBT-Punktmit Bezug auf die Ventilverstellung für das Auslassventil eines solchenVerbrennungsmotors variieren.
[0127] Sogarwenn die Ventilsteuerung fürdas Auslassventil verändertwird, verändernsich die Größe der Ventilüberdeckungund somit die Größe des innerenAbgasanteils, wie in dem Fall einer Veränderung der Ventilverstellungfür dasEinlassventil. Insbesondere wenn die Ventilverstellung für das Auslassventilverzögert wird,nimmt die Größe der Ventilüberdeckungund somit die Größe des innerenAbgasanteils zu. Andererseits, wenn die Ventilverstellung für das Auslassventilsignifikant verzögertwird, kann Abgas zeitweilig rückwärts von einemAbgaskanal in einen Einlasskanal fließen. Als ein Ergebnis kannsich die wesentliche Einlasstemperatur leicht erhöhen. DerEffekt einer solchen Erhöhungder Einlasstemperatur auf das Auftreten eines Klopfens ist jedochsehr wenig signifikant im Vergleich zu einer Zunahme der Größe des innerenAbgasanteils. Außerdem variiertdas tatsächlicheKompressionsverhältnisnicht wesentlich in Abhängigkeitvon einer Veränderungder Ventilverstellung fürdas Abgasventil. Folglich tendieren beide, der Klopf-Grenzpunktund der MBT-Punkt, zur monotonen Variation in Richtung der Seitedes Vorrückensmit Bezug auf die Verzögerungder Ventilverstellung fürdas Abgasventil.
[0128] EineZusammenfassung der obigen Beschreibung wird nachfolgend gegeben. – DasVorrückender Ventilverstellung fürdas Einlassventil erhöhtdie Menge des inneren Abgasanteils (verschlechtert den Verbrennungszustand)zur Verschiebung des MBT-Punkts in Richtung auf die Seite der Verzögerung. – DasVorrückender Ventilverstellung fürdas Einlassventil erhöhtdie Menge des inneren Abgasanteils zur Verschiebung des Klopf-Grenzpunktsin Richtung auf die Seite der Verzögerung. Dieses erhöht auchdie wesentliche Einlasstemperatur und das tatsächliche Kompressionsverhältnis zurVerschiebung des Klopf-Grenzpunkts in Richtung auf die Seite desVorrückens. – DieVerzögerungder Ventilverstellung fürdas Abgasventil erhöhtdie Menge des inneren Abgasanteils zur Verschiebung des MBT-Punktsund des Klopf-Grenzpunkts auf die Seite des Vorrückens. – DieVerzögerungder Ventilverstellung fürdas Abgasventil erhöhtauch die wesentliche Einlasstemperatur. Der Effekt der Erhöhung aufden Klopf-Grenzpunkt ist jedoch weniger signifikant als der einerErhöhungder Menge des inneren Abgasanteils.
[0129] Eserfolgt nun eine Beschreibung der Weise der Berechnung des Klopf-Grenzpunktsund des MBT-Punkts gemäß der vorliegendenAusführungsformunter Berücksichtigungder Variationstendenz mit Bezug auf eine Veränderung des gesetzten Wertsder Ventilbetätigungwie oben beschrieben.
[0130] Zunächst wirdmit Bezugnahme auf 14 eineBeschreibung der Weise der Berechnung des MBT-Punkts gemäß der vorliegendenAusführungsformgegeben.
[0131] ZurBerechnung des MBT-Punkts wird der MBT-Basispunkt ambtvof zunächst gemäß Gleichung(12) bestimmt, die oben dargestellt ist, wobei dies auf der Basisder Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast, (z.B. dem Grad derDrosselventilöffnung ta)erfolgt. Ferner wird die Basisdifferenz des MBT-Punkts kambt bei dengegenwärtigenWerten der Motorgeschwindigkeit ne und Motorlast gemäß der obendargestellt Gleichung (16) bestimmt.
[0132] DerMBT-Basispunkt ambtvof zeigt den Zündzeitpunkt, an dem das maximaleDrehmoment bei den vorliegenden Werten der Motorgeschwindigkeitund der Motorlast erhalten wird, wenn die Ventilüberdeckung 0 ist. Die Basisdifferenzdes MBT-Punkts kambt zeigt die Differenz des Zündzeitpunkts zwischen (I) und(II). (I) Zündzeitpunkt,bei dem das maximale Drehmoment bei den gegenwärtigen Werten der Motorgeschwindigkeitne und der Motorlast erhalten wird, wenn ein anfänglicher Zielwert, der keinenKorrekturen entsprechend den Abscheidungen unterworfen wurde, alsgesetzter Wert einer Ventilbetätigunggesetzt wird. (II) Zündzeitpunkt,bei dem das maximale Drehmoment bei den gegenwärtigen Werten der Motorgeschwindigkeitne und Motorlast erhalten wird, wenn die Größe der Ventilüberdeckung0 ist.
[0133] Dannwird gemäß der nachfolgendenGleichung (26) ein Überdeckungsverhältnis tovrpdurch Dividieren einer tatsächlichenGröße des Überdeckensovrpreal durch eine Größe des anfänglichen Überdeckens ovrptbibestimmt. Die Größe des anfänglichen Überdeckensovrptbi zeigt eine Größe der Ventilüberdeckung an,die beobachtet wird, wenn der gesetzte Wert der Ventilbetätigung (dieVentilverstellung fürdas Einlassventil oder Auslassventil oder dergleichen) auf einenSteuerzielwert gesetzt ist und keinen Korrekturen in Übereinstimmungmit Abscheidungen unterworfen wurde. Im Gegensatz dazu zeigt dietatsächlicheGröße der Ventilüberdeckungovpreal eine bei dem gegenwärtiggesetzten Wert der Ventilbetätigungbeobachtete Größe der Ventilüberdeckung,das heißt,nachdem der gesetzte Wert der Ventilbetätigung entsprechend den Abscheidungenkorrigiert worden ist.
[0134] Nachfolgendwird gemäß der untenangegebenen Gleichung (27) ein Korrekturkoeffizient für den MBT-Punktkavvtmbt gemäß der tatsächlichenGröße des Überdeckensovrpreal durch Quadrieren des ermittelten Überdeckungsverhältnissestovrp bestimmt. Der Korrekturkoeffizient des MBT-Punkts kavvtmbtist grundsätzlichder gleiche wie der Korrekturkoeffizient des Vorverlegens der VVTkavvtgemäß der erstenAusführungsform. kavvtmbt = (tovrp)² (27)
[0135] Außerdem wirdgemäß der nachfolgendenGleichung (28) die Größe des Vorverlegenskvtmbt fürden MBT-Punkt, die der tatsächlichenGröße des Überdeckensovrpreal entspricht, durch Multiplizieren des Korrekturkoeffizientendes MBT-Punkts kavvtmbt mit der Differenz des MBT-Basispunkts kambtbestimmt. Die so berechnete Korrekturgröße des Vorverlegens kvtmbtam MBT-Punkt ist proportional dem Quadrat des Überdeckungsverhältnissestovrp. kvtmbt = kavvtmbt × kambt (28)
[0136] Dannwird gemäß der nachfolgendenGleichung (29) der MBT-Punkt ambt durch Addieren der bestimmtenKorrekturgröße des Vorverlegensam MBT-Punkt zu dem MBT-Basispunkt ambtvof ermittelt. ambt = ambtvof + kvtmbt (29)
[0137] 14 zeigt die Berechnungsweisedes MBT-Punkts ambt, wenn das Überdeckungsverhältnis tovrp einenfestgelegten Wert TO1 besitzt. Die obige Berechnungsweise des MBT-Punktsambt ist grundsätzlich ähnlich zuder in der ersten Ausführungsformverwendeten.
[0138] DieKlopf-Grenzpunkte (erster Klopf-Grenzpunkt aknok1 und zweiter Klopf-Grenzpunkt aknok2)gemäß der vorliegendenAusführungsformwerden nun unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. 15 erläutert die Berechnungsweisedes ersten Klopf-Grenzpunkts aknok1. Dies ist jedoch grundsätzlich ähnlich der Berechnungsweisedes zweiten Klopf-Grenzpunkts aknok2.
[0139] ZurBerechnung von beiden Klopf-Grenzpunkten werden zuerst der ersteKlopf-Basisgrenzpunktaknokvof und der zweite Klopf-Basisgrenzpunkt aknokdse gemäß den obendargestellten Gleichungen (13) und (14) bestimmt. Ebenso wird gemäß Gleichung(17) der Basisunterschied des Klopf-Grenzpunkts kaknk berechnet.
[0140] Nachfolgendwird in der vorliegenden Ausführungsformeine Größe des Tiefpunktsder Überdeckung ovrpbtmgemäß der nachfolgendenGleichung (30) auf der Basis der gegenwärtigen Werte der Motorgeschwindigkeitne und der Motorlast bestimmt. Die Größe des Tiefpunkts der Überdeckungovrpbtm ist eine Größe der Ventilüberdeckung,wenn der Klopf-Grenzpunkt den oben beschriebenen Tiefpunkt P zeigt,wenn der gesetzte Wert der Ventilbetätigung auf die gegenwärtigen Werteder Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast verändert wird.Die Werte der Größe des Tiefpunktsdes Überdeckensovrpbtm unter den jeweiligen Motorbedingungen sind bereits durchExperimente oder dergleichen bestimmt und im Speicher der elektronischenSteuereinheit 16 als Tabelle gespeichert. ovrpbtm = f₈(ne,ta) (30)
[0141] Wieoben beschrieben, bewirkt eine Erhöhung der Motorlast eine Verschiebungdes Tiefpunkts P des Klopf-Grenzpunkts in Richtung auf die Seitedes Vorrückensder Ventilverstellung fürdas Einlassventil, d.h. um so die Größe der Ventilüberdeckungzu erhöhen.In diesem Verbrennungsmotor 10 ist in Bereichen mit einer bestimmtenLast oder schwerer die Größe des Bodenpunktsder Überdeckungovrpbtm größer alsdie anfänglicheGröße der Überdeckungovrptbi, wie in 15(b) dargestellt.In diesem Fall wird die Berechnungsweise der Korrekturgröße des Vorverlegenskvtknk am Klopf-Grenzpunktzwischen leichten und mittleren Lastbereichen gewechselt, in denendie Größe des Tiefpunktsder Überdeckungovrpbtm höchstensdie anfängliche Größe der Überdeckungovrptbi wie in 15(a) dargestelltist, erreicht, und Schwerlastbereichen, in denen die Größe des Tiefpunktsder Überdeckungovrpbtm die Größe der anfänglichen Überdeckungovrptbi wie in 15(b) dargestellt, überschreitet.
[0142] Zunächst wirdfür diegeringen bis mittleren Lastbereiche nach Berechnung der Größe des Tiefpunkts der Überdeckungovrpbtm die Tiefpunktdifferenz des Klopf-Grenzpunkts kvtknkbtm gemäß der nachfolgenden Gleichung(31) auf der Basis der Motorbetriebsbedingungen (Motorgeschwindigkeitne und Motorlast) bestimmt. Die Werte der Differenz des Tiefpunktsdes Klopf-Grenzpunkts kvtknkbtm unter den jeweiligen Motorbetriebsbedingungensind bereits durch Experimente oder dergleichen bestimmt und indem Speicher der elektronischen Steuereinheit 16 als Tabellegespeichert. Die Differenz des Tiefpunkts des Klopf-Grenzpunktskvtknkbtm zeigt die Differenz des Zündzeitpunkts zwischen (III)und (IV), die nachfolgend beschrieben ist. (III)Zündzeitpunkt,bei dem die Größe der Ventilüberdeckunggleich der Größe des Tiefpunktsder Ventilüberdeckungbei den gegenwärtigenWerten der Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast ist. (IV) Zündzeitpunkt,bei dem die Größe der Ventilüberdeckungbei den gegenwärtigenWerten der Motorgeschwindigkeit ne und der Motorlast 0 ist. kvtknkbtm = f₉(ne,ta) (31)
[0143] Dannwird die Korrekturgröße des Vorverlegenskvtknk fürden Klopf-Grenzpunkt, die der tatsächlichen Größe der Überdeckung ovrpreal entspricht,gemäß der nachfolgendenGleichung (32) oder (33) bestimmt. 15(a) zeigtein Beispiel der Berechnungsweise der Korrekturgröße des Vorverlegenskvtknk, wenn die Größe der tat sächlichen Überdeckungovrpreal einen festgelegten Wert O1 in einem geringen bis mittleren Lastbereichbesitzt.
[0144] Andererseitswird fürdie Schwerlastbereiche, in denen die Größe des Tiefpunkts der Überdeckung ovrpbtmdie anfänglicheGröße der Überdeckungovrptbi überschreitet,die Korrekturgröße des Vorverlegens kvtknkfür denKlopf-Grenzpunkt, die der tatsächlichenGröße der Überdeckungovrpreal entspricht, gemäß der nachfolgendenGleichung (34) bestimmt. 15(b) zeigtein Beispiel der Berechnungsweise der Korrekturgröße des Vorverlegenskvtknk, wenn die tatsächlicheGröße der Überdeckungovrpreal einen festgelegten Wert O2 in einem solchen Schwerlastbereichbesitzt.
[0145] Isteinmal die Korrekturgröße für das Vorverlegenkvtknk fürden Klopf-Grenzpunkt bestimmt, werden der erste Klopf-Grenzpunktaknok1 und der zweite Klopf-Grenzpunktaknok2 gemäß den nachfolgendenGleichungen (35) und (36) jeweils durch Addieren der ermitteltenKorrekturgröße des Vorverlegenskvtknk zu dem ersten Basis-Klopf-Grenzpunktaknokvof und dem zweiten Basis-Klopf-Grenzpunkt aknokbse bestimmt. aknok1 = aknokvof + kvtknk (35) aknok2 = aknokbse + kvtknk (36)
[0146] Inder vorliegenden Ausführungsformwird somit die Berechnungsweise der Korrekturgröße des Vorverlegens zwischendem MBT-Punkt und dem Klopf-Grenzpunkt unter Berücksichtigung der Differenzzwischen dem MBT-Punkt und dem Klopf-Grenzpunkt in der von dem gesetztenWert der VentilbetätigungabhängigenVariationsweise wie oben beschrieben gewechselt. Das heißt, für den MBT-Punktwird die Korrekturgröße des Vorverlegenskvtmbt als ein zu dem Quadrat der Größe der Ventilüberdeckungproportionaler Wert bestimmt. Fürden Klopf-Grenzpunkt wird der Korrekturwert des Vorverlegens kvtknkals ein mit Bezug auf die Größe der Ventilüberdeckungin einer quadratischen Kurvenform mit einem Tiefpunkt variierenderWert bestimmt. In der vorliegenden Ausführungsform werden auf der Basisdieser berechneten Werte der maximal vorgerückte Zündzeitpunkt absef, der maximalverzögerteZündzeitpunktakmf der erforderliche Zündzeitpunkt afinund andere auf die selbe Weise wie in der ersten Ausführungsformberechnet.
[0147] Dieoben beschriebene vorliegende Ausführungsform kann die nachfolgendbeschriebenen Vorteile zu den oben in (1) bis (4) beschriebenenliefern. (5) In der vorliegenden Ausführungsformwird die Korrekturgröße für das Vorverlegenfür denKlopf-Grenzpunkt so gesetzt, um, in quadratischer Kurvenform miteinem Tiefpunkt, bezüglichdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung (Ventilverstellung oderGröße der Ventilüberdeckung)der auf der Basis der Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertwurde, die von der Klopfsteuerung zur Bewältigung der Abscheidungen durchgeführt wurde,zu variieren. Dementsprechend kann der Klopf-Grenzpunkt oder derMBT-Punkt auch auf geeignete Weise in Verbindung mit einer Veränderungder wesentlichen Einlasstemperatur oder dem tatsächlichen Kompressionsverhältnis verändert werden,die eine Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung begleiten.
[0148] DieGleichungen fürdie Berechnungen des MBT-Punkts und des Klopf-Grenzpunkts gemäß der vorliegendenAusführungsformkönnenwie erforderlich verändertwerden. Die Einzelheiten der Berechnungsweisen können, soweit erforderlich,beliebig verändertwerden, solange die Berechnungen so ausgeführt werden, dass die Korrekturgröße des Vorrückens kvtkmkfür denKlopf-Grenzpunkt so gesetzt ist, dass sie mit Bezug auf den gesetztenWert der Ventilbetätigung(Ventilverstellung oder Größe der Ventilüberdeckung)in einer quadratischen Kurvenform mit einem Tiefpunkt variiert.
[0149] Wieoben beschrieben, tendiert der MBT-Punkt in einigen Betriebsbereichen,wie Bereichen geringer Last, auch zur Variation mit Bezug auf dengesetzten Wert der Ventilbetätigungin einer quadratischen Kurvenform mit einem Tiefpunkt. Für dieseBetriebsbereiche wird die Korrekturgröße des Vorverlegens für den MBT-Punktso gesetzt, dass er bezüglichdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung in einer quadratischenKurvenform mit einem Tiefpunkt variiert, wie in dem Fall der Korrekturgröße des Vorverlegensfür denKlopf-Grenzpunkt gemäß der vorliegendenAusführungsform.In diesem Fall kann der MBT-Punkt so gesetzt werden, dass er zuder in diesen Operationsbereichen beobachteten Variationstendenzpasst.
[0150] EineSteuerungsvorrichtung füreinen Verbrennungsmotor gemäß einerdritten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung wird nun nachfolgend mit Bezugnahme aufdie 16 bis 18 beschrieben. Hauptsächlich werdendie Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsformen diskutiert.
[0151] Dieerste Ausführungsformverwendet als Lernwerte fürdie Klopf-Steuerung des Zündzeitpunktszwei Lernwerte, die den Ratenlernwert rgknk, der eine zur Bewältigungvon Abscheidungen durchgeführteVeränderungdes Zündzeitpunktsreflektiert, und den KCS-Lernwert agknk einschließt, dereine zur Bewältigungeines anderen Faktors als Abscheidungen durchgeführte Veränderung des Zündzeitpunktsreflektiert. Nachfolgend wird eine Beschreibung der Weise des Auffrischensdieser Lernwerte gemäß der vorliegendenAusführungsformgegeben.
[0152] Inder vorliegenden Ausführungsformwerden, wenn der KCS-Rückkopplungskorrekturwertakcs merklich von Null abweicht (akcs < –1Aoder akcs > A), beideLernwerte aufgefrischt. Dann wird eine Größe des Lernauffrischens tdlauf der Basis der Größenordnungder Abweichung bestimmt. Die Größe des Lernauffrischenstdl zeigt die Summe der Größe des Auffrischensan einem KCS-Rückkopplungsstartpunkt(erforderlicher Zündzeitpunktafin zur Zeit akcs = 0), die vom Auffrischen des KCS-Lernwerts agknkresultiert, und der Größe des Auffrischensam KCS-Rückkopplungsstartpunkt,die von dem Auffrischen des Ratenlernwerts rgknk resultiert. Dasheißt,die Gesamtgröße der für den KCS-Rückkopplungsstartpunkterforderlichen Auffrischungen.
[0153] Dannwird die Größe des Lernauffrischentdl in einen in dem KCS-Lernwert agknk reflektierten Teil und einenin dem Ratenlernwert rgknk reflektierten Teil aufgeteilt. In diesemFall wird die Rate jeder Auffrischungsgröße, die auf den entsprechendenLernwert verteilt wurde, grob gemäß der Motorlast, wie in 16 erläutert, bestimmt. Zum Beispielwird erwartet, dass eine niedrige Wahrscheinlichkeit existiert,dass ein Klopfen durch einen anderen Faktor als Abscheidungen inden Bereichen geringer Last hervorgerufen wird. Dementsprechendwird fürdie obige Verteilung die in dem Ratenlernwert rgknk reflektierteAuffrischungsgröße (Verteilungsrate)erfüllt.Wenn die Motorlast zunimmt, existiert eine größere Wahrscheinlichkeit, dassein Klopfen durch einen anderen Faktor als die Abscheidungen inden Bereichen geringer Last hervorgerufen wird. Dementsprechendwird mit einer Zunahme der Motorlast die in dem Ratenlernwert rgknkreflektierte Auffrischungsgröße herabgesetzt,währenddie in dem KCS-Lernwertagknk reflektierte Auffrischungsgröße erhöht wird.
[0154] Inder vorliegenden Ausführungsformwird die Verteilungsrate der Lernauffrischungsgröße tdl durch ein Verteilungsverhältnis tkangezeigt. Das Verteilungsverhältnistk weist auf die Rate der Lernauffrischungsgröße tdl, die von der in demKCS-Lernwert agknk reflektierten Auffrischungsgröße aufgenommen ist. Insbesonderebesitzt das Verteilungsverhältnistk einen Wert zwischen 0 und 1. Für die Bereiche geringer Lastwird das Verteilungsverhältnistk als ein kleiner Wert nahe 0 gesetzt (z.B. 0,25). Wenn die Motorlastzunimmt, erhöht sichder Wert des Verteilungsverhältnissestk bis zu einem Wert nahe 1 (z.B. 0,5). Dann werden auf der Basis desgesetzten Verteilungsverhältnissestk die Auffrischungsgröße Δagknk für den KCS-Lernwertund die Auffrischungsgröße Δrgknk für den Ratenlernwertrgknk gemäß den nachfolgendenGleichungen (37) und (38) berechnet. Δagknk= tk × tdl (37) Δrgknk = (1 – tk) × (–tdl)/DLAKNOK (38)
[0155] Wenndie Motorlast übereinen spezifizierten Wert zunimmt, ist der Effekt eines anderenFaktors als der Abscheidungen auf das Auftreten eines Klopfens signifikantgrößer alsder der Abscheidungen. Dementsprechend wird verhindert, dass derRatenlernwert aufgefrischt wird. Dann ist die gesamte Lernauffrischungsgröße tdl indem KCS-Lernwert agknk reflektiert. Hier wird der Motorbetriebsbereich,in dem verhindert wird, dass der Ratenlernwert rgknk aufgefrischtwird, ein Bereich genannt, in dem ein Ratenlernen verhindert ist.
[0156] Wennbeide Lernwerte auf die obige Weise aufgefrischt werden, können diein (A) und (B) beschriebenen Probleme auftreten.
[0157] Normalerweisewerden ein oberer Grenzwert und ein unterer Grenzwert für jedenLernwert gesetzt. Es wird verhindert, dass der Lernwert aufgefrischtwird, um so überden oberen Grenzwert erhöhtoder unter den unteren Grenzwert verringert zu werden, sogar wenndas erforderlich ist. Zum Beispiel ist der Ratenlernwert rgknk aufden Auffrischungsbereich von 0 bis 1 beschränkt. Dementsprechend nimmtder Ratenlernwert rgknk nicht unter 0 ab oder erhöht sichnicht über1. Insbesondere ein oberer Grenzwert RGKMX von 1 und ein untererGrenzwert RGKMN von 0 werden fürden Ratenlernwert rgknk gesetzt. Ferner werden ein oberer GrenzwertAGKMX (z.B. 19° CA)und ein unterer Grenzwert AGKMN für den KCS-Lerwert agknk gesetzt. Dementsprechendist der KCS-Lernwert agknk immer wenigstens der untere GrenzwertAGKMN und höchstensder obere Grenzwert AGKMX.
[0158] Indiesem Fall, wenn entweder die Lernwerte gleich dem oberen oderunteren Grenzwert sind, kann die obige Verteilung ein erforderlichesAuffrischen ausschließen.Zum Beispiel, wenn der Lernwert gleich dem oberen Grenzwert ist,kann er nicht aufgefrischt werden, um weiter zuzunehmen. Wenn derLernwert gleich dem unteren Grenzwert ist, kann er nicht aufgefrischtwerden, um weiter abzunehmen. Wenn eine solche Situation damit fortfährt, dasAuffrischen des Lernwertes zu verzögern, dann kann die allgemeineLerngeschwindigkeit abnehmen. Als ein Ergebnis kann es sein, dassder KCS-Rückkopplungsstartpunktnicht adäquatkorrigiert wird. Daher kann die KCS-Rückkopplungunzureichend reagieren.
[0159] DurchVariieren des gesetzten Werts der Ventilbetätigung in Abhängigkeitdes Status' vonAbscheidungen, der auf der Basis des Ratenlernwerts rgknk wie obenbeschrieben bestimmt wurde, ist es möglich, den Effekt von Abscheidungenauf das Auftreten eines Klopfens zu reduzieren. Das heißt, es istunwahrscheinlich, dass ein Klopfen durch Abscheidungen hervorgerufenwird. Trotzdem kann, wenn die Lernwerte immer einheitlich aufgefrischtwerden, der Ratenlernwert rgknk mit zunehmender Korrekturgröße für den gesetztenWert der Ventilbetätigung,der Abscheidungen entspricht, übermäßig aufgefrischtwerden. Folglich weichen beide Lernwerte von der tatsächlichenSituation ab. Dies kann in einem Auftreten eines Klopfens auf Grundeines zu starken Vorrückensdes Zündzeitpunktsresultieren oder der Verschlechterung der Ausgangsleistung oderder Kraftstoffeffizienz aufgrund einer zu starken Verzögerung desZündzeitpunkts.
[0160] Somitwird in der vorliegenden Ausführungsformder nachfolgend beschriebene Prozess zum Lösen der Probleme (A) und (B)ausgeführt.
[0161] Zunächst wirdals eine Lösungzu dem Problem (A), wenn einer der Lernwerte aufgrund des oberen oderunteren Grenzwerts nicht wie erforderlich aufgefrischt werden kann,die gesamte Lernauffrischungsgröße tdl indem anderen Lernwert reflektiert, unabhängig von der Festlegung desVerteilungsverhältnissestk. Somit werden, sogar wenn einer der Lernwerte nicht aufgefrischtwerden kann, die Lernwerte als Ganzes adäquat aufgefrischt. Dieses ermöglicht vorteilhafterWeise, eine Abnahme der Lerngeschwindigkeit oder eine Verschlechterungder Reaktionszeit der KCS-Rückkopplungzu vermeiden.
[0162] Alseine Lösungzu dem Problem (B) wird in der vorliegenden Ausführungsform der Bereich, indem ein Ratenlernen verhindert ist, gemäß einer Vergrößerung derKorrekturgröße für den gesetztenWert der Ventilbetätigung,der Abscheidungen entspricht, vergrößert. Genauer wird in der vorliegendenAusführungsform verhindert,dass der Ratenlernwert rgknk auf der Bedingung beruhend aufgefrischtwird, dass der zweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 gleich oder niedrigerals ein festgelegter Bestimmungswert DLKNOK ist.
[0163] 17 zeigt die Weise der Festlegungdes Bereichs, in dem Ratenlernen verhindert ist. Wie in dieser Figurdargestellt, verschiebt sich der zweite Klopf-Grenzpunkt aknok2in Richtung auf die Seite der Verzögerung, wenn die Motorlastzunimmt. Die durchgezogene Linie in dieser Figur weist auf eine Übergangskurve (anfänglicheWerte) des zweiten Klopf-Grenzpunkts aknok2 mit Bezug auf die Motorlastvor einer Veränderung desgesetzten Werts der Ventilbetätigung,der der Abscheidung von Abscheidungen entspricht. Die alternierendlang und kurz gestrichelte Linie in der Figur weist auf eine Übergangskurve(gegenwärtigeWerte) nach der Veränderung.Wenn der gesetzte Wert der Ventilbetätigung somit in Übereinstimmungmit Abscheidungen verändertwird, wird der zweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 in Richtung der Seiteder Verzögerung verschoben. Folglichist der Bereich, in dem Ratenlernen verhindert ist, in dem der zweiteKlopf-Grenzpunkt aknok2 gleich oder niedriger als der BestimmungswertDLKNOK ist, in Übereinstimmungmit einer Zunahme der Größenordnungeiner Veränderungdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung, der Abscheidungen entspricht,vergrößert. Diesbeschränktdas Auffrischen des Ratenlernwerts rgkmk so, dass die Erhöhung derGrößenordnungeiner Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung, der Abscheidungen entspricht,somit den Effekt von Abscheidungen auf das Auftreten eines Klopfensreduziert. Daher sind beide Lernwerte daran gehindert, von der tatsächlichenSituation abzuweichen.
[0164] 18 ist ein Flussdiagrammdes oben beschriebenen Prozesses des Ventilauffrischens gemäß der vorliegendenAusführungsform.Die elektronische Steuereinheit 16 führt den in der Figur dargestelltenProzess periodisch aus, währendder Motor in Betrieb ist. In der vorliegenden Ausführungsformwerden der KCS-Lernwert agknk und der Ratenlernwert rgknk einzelnfür jedeneiner Vielzahl von Bereichen berechnet, in die der Betrieb gemäß der Motorgeschwindigkeitne unterteilt ist. In der nachfolgenden Beschreibung sind die Lernbereichemit den Nummern 1, 2, ... n gekennzeichnet. Der KCS-Lernwert agknkund der Ratenlernwert rgknk für jedesLernen sind mit agknk [i] und rgknk [i] bezeichnet (i weist aufdie Nummer des Lernbereichs).
[0165] Wennder vorliegende Prozess gestartet wird, bestimmt die elektronischeSteuereinheit 16 zuerst in Schritt S100, ob die Bedingungenfür dasAuffrischen des KCS-Lernwertsagknk und des Ratenlernwerts rgknk festgelegt worden sind oder nicht.Die Auffrischungsbedingungen werden als festgelegt angenommen, wenn sämtlicheder nachfolgend beschriebenen Bedingungen festgelegt sind. – DieMotorgeschwindigkeit ne liegt innerhalb eines festgelegten Bereichsund nicht in einem Bereich extrem niedriger oder hoher Drehzahlen. – Einefestgelegte oder längereZeit ist verstrichen, seitdem eine Übergangs-Betriebsgeschwindigkeit,wie eine schnelle Beschleunigung oder Verzögerung, beendet ist und derMotorbetriebszustand nicht instabil ist. – DerVerbrennungsmotor 10 ist aufgewärmt. – DieMotorlast ist auf einem festgelegten Wert oder größer undnicht in einem Bereich einer extrem geringen Last.
[0166] Wenndie Auffrischungsbedingungen nicht festgelegt sind (NEIN), stopptdie elektronische Steuereinheit 16 den Prozess. Andererseits,wenn die Auffrischungsbedingungen festgelegt sind (JA), rückt dieelektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu Schritt S200zum Start eines Prozesses der Berechnung der Lernauffrischungsgröße tdl vor.
[0167] NachFortführendes Prozesses zu Schritt S200 berechnet die elektronische Steuereinheit 16 dieLernauffrischungsgröße tdl aufdie nachfolgend beschriebene Weise. In diesem Berechnungsprozesswird auf der Basis des KCS-Rückkopplungskorrekturwertsakcs bestimmt, ob die Abweichung des Lernwerts in Richtung auf dieSeite des Vorrückensoder Verzögernsgroß istoder nicht. Speziell bestimmt die elektronische Steuereinheit 16,dass die Abweichung des Lernwerts in Richtung der Seite des Vorrückens groß ist, wennder KCS-Rückkopplungskorrekturwertakcs kleiner als ein festgelegter negativer Wert (–A) ist(S200: JA). Die elektronische Steuereinheit 16 bestimmt,dass die Abweichung des Lernwerts in Richtung auf die Seite derVerzögerungvorliegt, wenn der KCS-Rückkopplungskorrekturwertakcs einen festgelegten positiven Wert A überschreitet (S220: JA).
[0168] Wenndie Abweichung eines Lernwerts in Richtung auf die Seite des Vorrückens groß ist, führt die elektronischeSteuereinheit 16 den Prozess zu einem Schritt S210 fort.Die elektronische Steuereinheit 16 berechnet somit dieLernauffrischungsgröße tdl,um den KCS-Rückkopplungsstartpunktso zu korrigieren, dass er in Richtung auf die Seite der Verzögerung verschobenwird (ein Verzögerungsprozess).Speziell setzt die elektronische Steuereinheit 16 im SchrittS210 die Lernauffrischungsgröße tdl durchAddieren des obigen Werts A zu dem gegenwärtigen KCS-Rückkopplungskorrekturwertakcs.
[0169] Wenndie Abweichung des Lernwerts in Richtung der Seite der Verzögerung groß ist, führt dieelektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einem SchrittS230 fort. Die elektronische Steuereinheit 16 berechnet somitdie Lernauffrischungsgröße tdl,um so den KCS-Rückkopplungsstartpunktso zu korrigieren, dass er in Richtung auf die Seite des Vorrückens verschobenwird (ein Prozess des Vorrückens).Speziell setzt die elektronische Steuereinheit 16 in SchrittS230 die Lernauffrischungsgröße tdl aufeinen festgelegten Wert TDL[i] (in diesem Fall bezeichnet i dieZahl des Lernbereichs), der fürjeden Lernbereich gesetzt ist.
[0170] Wenndie Abweichung des Lernwerts klein ist (S200: NEIN und S220: NEIN),führt dieelektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einem SchrittS240 fort. In Schritt S240 setzt die elektronische Steuereinheit dieLernauffrischungskurve tdl auf 0.
[0171] Nachdemdie Lernauffrischungsgröße tdl aufdie Weise gesetzt wurde, führtdie elektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einemSchritt S300 zum Start einer Be rechnung des Verteilungsverhältnissestk fort. In diesem Prozess wird das Verteilungsverhältnis tkwie in (d) bis (f) beschrieben berechnet.
[0172] Wennder Ratenlernwert rgknk gleich seines oberen Grenzwerts RGKMX oderseines unteren Grenzwerts RGKMN ist und somit nicht wie erforderlichaufgefrischt werden kann (S300: JA), führt die elektronische Steuereinheitdem Prozess zu einem Schritt S310 fort. Das Vorliegen der obigenSituation wird insbesondere durch Überprüfen bestimmt, ob eine Bedingung(d1) oder (d2), nachfolgend beschrieben, festgelegt ist oder nicht. (d1) Der Ratenlernwert rgknk ist gleich demunteren Grenzwert RGKMN (=1) und die Lernratenauffrischungsanforderungweist auf eine Verschiebung in Richtung der Seite des Vorrückens, d.h.der Lernauffrischungswert tdl ist größer als 0. (d2) Der Ratenlernwert rgknk ist gleich dem oberen GrenzwertRGKMX (=0) und die Lernratenauffrischungsanforderung weist auf eineVerschiebung in Richtung der Seite der Verzögerung, d.h. der Lernauffrischungswerttdl ist kleiner als 0.
[0173] Indiesem Fall setzt die elektronische Steuereinheit 16 inSchritt S310 das Verteilungsverhältnistk so, dass die gesamte Lernauffrischungsgröße tdl in dem KCS-Lernwertagknk reflektiert ist. Das heißtin diesem Fall, das Verteilungsverhältnis tk wird auf den Wert1 gesetzt.
[0174] Wennder KCS-Lernwert agknk gleich seinem oberen Grenzwert AGKMX oderseinem unteren Grenzwert AGKMN ist und somit nicht wie erforderlichaufgefrischt werden kann (S220:JA), führt die elektronische Steuereinheitden Prozess zu einem Schritt S230 fort. Das Vorliegen der obigenSituation wird speziell durch Überprüfen festgestellt,ob eine Bedingung (e1) oder (e2), nachfolgend beschrieben, festgelegtist oder nicht. (e1) Der KCS-Lernwert agknkist gleich dem oberen Grenzwert AGKMX und die Lernauffrischungsanforderungweist auf eine Verschiebung in Richtung der Seite des Vorrückens, d.h.der Lernauffrischungswert tdl ist größer als 0. (e2) Der KCS-Lernwert agknk ist gleich dem unteren GrenzwertAGKMN und die Lernauffrischungsanforderung weist auf eine Verschiebungin Richtung der Seite der Verzögerung,d.h. der Lernauffrischungswert tdl ist kleiner als 0.
[0175] Indiesem Fall setzt die elektronische Steuereinheit 16 inSchritt S330 das Verteilungsverhältnistk so, dass die gesamte Lernauffrischungskurve tdl in dem Ratenlernwertrgknk reflektiert wird. Das heißtin diesem Fall, das Verteilungsverhältnis tk wird auf den Wert0 gesetzt.
[0176] Ineinem anderen Fall als in (d) und (e), d.h., wenn beide Lernwerteaufgefrischt werden können(S300: NEIN und S320: NEIN), führtdie elektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einemSchritt S340 fort. Dann berechnet die elektronische Steuereinheit 16 dasVerteilungsverhältnistk auf der Basis der Motorlast. In diesem Fall ist das Verteilungsverhältnis tkz.B. auf 0,25 fürBereiche geringer Last gesetzt und auf 0,5 für Bereiche mit einer spezifischenLast oder größer.
[0177] Nachdem Setzen der Lernauffrischungsgröße tdl und des Verteilungsverhältnissestk wie oben beschrieben führtdie elektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einemSchritt S400 zum Start eines Prozesses des Auffrischens der Lernwertefort.
[0178] InSchritt S400 bestimmt die elektronische Steuereinheit 16,ob der Betrieb in dem Bereich, in dem Ratenlernen verhindert ist,erfolgt oder nicht. Diese Bestimmung erfolgt durch Überprüfen, obder zweite Klopf-Grenzpunkt aknok2 kleiner als der festgelegte BestimmungswertDLKNOK ist oder nicht, wie oben beschrieben (siehe 17).
[0179] Wennder Betrieb nicht in dem Bereich erfolgt, in dem Ratenlernen verhindertist (S400: NEIN), führt dieelektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einem SchrittS410 fort. In diesem Schritt führtdie elektronische Steuereinheit 16 ein Auffrischen durch,um die Lernauffrischungsgröße tdl aufbeide Lernwerte gemäß dem Verteilungsverhältnis tkzu verteilen. Zu dieser Zeit wird der KCS-Lernwert agknk durch Addierender Auffrischungsgröße Δagknk, bestimmtunter Verwendung der oben dargestellten Gleichung (37) zu dem gegenwärtigen Wertaufgefrischt (agknk[i] ← agknk[i]+ Δagknmk).Ferner wird zu dieser Zeit der Ratenlernwert rgknk durch Addierender Auffrischungsgröße Δrgknk, dieunter Verwendung der oben dargestellten Gleichung (38) bestimmtwurde, zu dem gegenwärtigenWert aufgefrischt (rgknk[i] ← rgknk[i]+ Δrgknk).
[0180] Andererseits,wenn der Betrieb in dem Bereich erfolgt, in dem Ratenlernen verhindertist (S400: JA), führtdie elektronische Steuereinheit 16 den Prozess zu einemSchritt S420 fort. Im Schritt S420 führt die elektronische Steuereinheit 16 einAuffrischen durch, um die gesamte Lernauffrischungsgröße tdl indem KCS-Lernwert agknk zu reflektieren. Speziell der aufgefrischteKCS-Lernwert agknk wird durch Addieren der Lernauffrischungsgröße tdl zudem gegenwärtigenWert, basierend auf der nachfolgenden Gleichung (39) berechnet.In diesem Fall wird der Ratenlernwert rgknk ohne aufgefrischt zuwerden auf dem gegenwärtigenWert gehalten. agknk[i]= agknk[i] + tdl (39)
[0181] Nachdem so erfolgten Auffrischen der Lernwerte beendet die elektronischeSteuereinheit 16 den Prozess. In den oben beschriebenenAusführungsformenentspricht der Ratenlernwert rgknk dem ersten Lernwert, während derKCS-Lernwert agknk dem zweiten Lernwert entspricht.
[0182] Dieoben beschriebene vorliegende Ausführungsform kann die nachfolgendbeschriebenen Vorteile zusätzlichzu denen in (1) bis (4) beschriebenen liefern. (6)In der vorliegenden Ausführungsformwerden beide Lernwerte durch Bestimmung der Lernauffrischungsgröße tdl aufgefrischt,welches die Gesamtgröße der für den Rückkopplungsstartpunktder Klopf-Steuerung erforderlichen Auffrischungen ist, Bestimmendes Verteilungsverhältnissestk, welches die Reflektionsrate der Lernauffrischungsgröße tdl injedem Lernwert ist, und Bestimmen der Auffrischungsgröße in jedemLernwert auf der Basis der Lernauffrischungsgröße tdl und des Verteilungsverhältnissestk. Der Rückkopplungsstartpunktder Klopf-Steuerung wird somit vorzugsweise anstelle der Verwendungder zwei Lernwerte aufgefrischt. (7) In der vorliegenden Ausführungsformwird das Verteilungsverhältnistk in Übereinstimmungmit den Motorbetriebsbedingungen variabel gesetzt. Genauer wirddas Verteilungsverhältnistk variabel so gesetzt, dass mit einer Erhöhung der Motorlast das Verteilungsverhältnis (1-tk)der Lernauffrischungsgröße tdl zu demRatenlernwert rgknk abnimmt, währenddas Verteilungsverhältnis(tk) der Lernauffrischungsgröße tdl zudem KCS-Lernwert agknk zunimmt. Dies ermöglicht es, den Level des Auffrischensdes Ratenlernwerts zu reduzieren, während sich die Motorlast erhöht, um denEffekt von Abscheidungen auf das Auftreten eines Klopfens relativherabzusetzen. Dieses unterdrücktdas übermäßige Auffrischendes Ratenlernwerts rgknk. Es ist somit möglich, die Lerngenauigkeitbeider Lernwerte weiter zu verbessern. (8) In der vorliegenden Ausführungsformwird die gesamte Lernauffrischungsgröße tdl, wenn einer der Lernwertenicht aufgefrischt werden kann, weil er sich an dem Maximum oderMinimum seines Auffrischungsbereichs befindet, in dem anderen Lernwertreflektiert, unabhängigvon der Festlegung des Verteilungsverhältnisses tk. Dementsprechendkann, sogar wenn einer der Lernwerte nicht aufgefrischt werden kann,der andere Lernwert zum Kompensieren des entsprechenden Auffrischensverwendet werden. Dies ermöglichtvorzugsweise, eine Abnahme der Lerngeschwindigkeit oder die Verschlechterungder Reaktionszeit der Zündzeitpunktrückkopplungder Klopf-Steuerung zu vermeiden. (9) In der vorliegenden Ausführungsformwird der Bereich, in dem Ratenlernen verhindert ist, variabel in Übereinstimmungmit der Größenordungeiner Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung, die auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsbasiert, die zur Bewältigungvon Abscheidungen durchgeführtwurde, gesetzt. Genauer wird der Bereich, in dem Ratenlernen verhindertist, zur Seite einer geringen Last vergrößert, während die Größenordnungder Veränderungzunimmt. Dies ermöglichtdie Reduktion des Levels des Auffrischens des Ratenlernwerts rgknkin Übereinstimmungmit einer Abnahme des Effekts der Abscheidungen auf das Auftreteneines Klopfens, das eine Zunahme der Größenordung der Veränderungwie oben beschrieben begleitet. Daher kann die Abweichung des Lernwertsvon der tatsächlichenSituation unterdrücktwerden.
[0183] Dieoben beschriebene vorliegende Ausführungsform kann wie nachfolgendbeschrieben modifiziert werden.
[0184] Inden obigen Ausführungsformenwerden der Ratenlernwert rgknk und der KCS-Lernwert agknk für jeden der Lernbereiche bestimmt,in den der Betrieb entsprechend der Motorgeschwindigkeit unterteiltist. Die Weise der Unterteilung kann jedoch wie erforderlich verändert werden;z.B. könnendie Lernbereiche gemäß der Motorlastweiter unterteilt werden. Alternativ ist es möglich, eine solche Unterteilungin die Lernbereiche nicht durchzuführen, sondern der allgemeineRatenlernwert rgknk und der allgemeine KCS-Lernwert agknk können für sämtlicheMotorbetriebsbereiche verwendet werden.
[0185] Für die Auffrischungsbedingungender Lernwerte könnendie in der obigen Ausführungsformerläutertenwie erforderlich verändertwerden.
[0186] Inder obigen Ausführungsformwird das Verteilungsverhältnistk in Übereinstimmungmit der Motorlast variabel gesetzt. Die Weise der Festlegung desVerteilungsverhältnissestk kann wie erforderlich verändert werden.Zum Beispiel kann das Verteilungsverhältnis tk auf der Basis derMotorgeschwindigkeit ne zusätzlich zuder Motorlast bestimmt werden. Alternativ kann das Verteilungsverhältnis tkunter Verwendung eines anderen Steuerparameters (die Menge der Zuluft,die Menge des eingespritzten Kraftstoffs oder dergleichen) bestimmtwerden, der die Motorlast reflektiert.
[0187] Für die Weiseder Festlegung der Lernauffrischungsgröße tdl kann die in der obigenAusführungsform erläuterte wieerforderlich geändertwerden.
[0188] Inder obigen Ausführungsformist der Bereich, in dem Ratenlernen verhindert ist, auf der Basisder zweiten Klopf-Grenze gesetzt. Die Weite der Festlegung kannjedoch wie erforderlich verändertwerden. Zum Beispiel kann der Bereich, in dem Ratenlernen verhindertist, direkt auf der Basis der Motorlast gesetzt werden. In diesemFall kann der Vorteil in (9) durch Vergrößern des Bereichs, in dem Ratenlernenverhindert ist, in Richtung auf die Seite der geringen Last in Übereinstimmungmit der Größenordnungeiner Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung, die auf der Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktsbasiert, die zur Bewältigungvon Abscheidungen durchgeführtwurde, erlangt werden.
[0189] Wenndas Problem (B) zu vernachlässigenist, ist es erlaubt, das variable Setzen des Bereichs, in dem Ratenlernenverhindert ist, gemäß der Größenordnungeiner Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung auszulassen. Wenn derEffekt der Abscheidungen auf das Auftreten eines Klopfens nichtin sämtlichenMotorbetriebsbereichen vernachlässigbarist, kann das Festlegen des Bereichs, in dem Ratenlernen ver hindertist, ausgelassen werden. Das heißt, es ist erlaubt, die Verarbeitungin den Schritten S400 und S420 des Prozesses des Auffrischens desLernwerts auszulassen.
[0190] Wenndas Problem (A) zu vernachlässigenist, kann die Verarbeitung in den Schritten S300, S310 und S320des Prozesses zur Auffrischung des Lernwerts ausgelassen werden.
[0191] EineSteuerungsvorrichtung füreinen Verbrennungsmotor gemäß einervierten Ausführungsformder vorliegenden Erfindung wird nun nachfolgend beschrieben. Eswerden hauptsächlichdie Unterschiede zu den vorherigen Ausführungsformen diskutiert.
[0192] Inden obigen Ausführungsformenwird die Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsaufgrund von Abscheidungen akgrg, das heißt die Verzögerungsgröße des Zündzeitpunkts im Zusammenhangmit Abscheidungen, durch Multiplizieren der maximalen Verzögerungsgröße des ZündzeitpunktsDLAKNOK mit dem Ratenlernwert rgknk wie oben in Gleichung (7) dargestelltbestimmt. Wie oben beschrieben zeigt die maximale Verzögerungsgröße des ZündzeitpunktDLAKNOK die Verzögerungsgröße des erforderlichenZündzeitpunkts afin,der zur Bewältigungder angenommen maximalen Menge an Abscheidungen unter festgelegtenMotorbetriebsbedingungen erforderlich ist, unter denen der Effektder Abscheidungen am deutlichsten ist. Das heißt, die maximale Verzögerungsgröße des ZündzeitpunktsDLAKNOK ist eine Konstante, die einer Differenz in dem erforderlichenZündzeitpunktzwischen dem Fall von keinen Abscheidungen und dem Fall der schlimmstenAbscheidungen unter den festgelegten Motorbetriebsbedingungen entspricht,unter denen der Effekt der Abscheidungen am deutlichsten ist.
[0193] DerLevel des Effekts der Abscheidungen auf den Zündzeitpunkt variiert in Abhängigkeitvon den Motorbetriebsbedingungen. Dementsprechend wird, wenn dieobige Differenz des erforderlichen Zündzeitpunkts genau bestimmtwerden soll, dessen GrößenordnungwünschenswerterWeise in Übereinstimmungmit den Motorbetriebsbedingungen gesetzt. Die Differenz des erforderlichenZündzeitpunkts,z.B. basierend auf der Motorgeschwindigkeit und Motorlast, wirdhierin nachfolgend als eine Ratenlernbreite dlaknok bezeichnet.Die Ratenlernbreite dlaknok ist z.B. wie in der nachfolgenden Gleichung(40) definiert. dlaknok= aknokbse + kaknk – aknoklmt (40)
[0194] InGleichung (40) bezeichnet aknok1mt einen maximal verzögerten Klopf-Grenzpunkt,d.h. einen Klopf-Grenzpunkt unter angenommenen Bedingungen mit denschlimmsten Abscheidungen oder der schlimmsten Verbrennungsumgebungin dem gegenwärtigenMotorbetriebszustand. Der maximal verzögerte Klopf-Grenzpunkt aknok1mtwird auf der Basis der Motorgeschwindigkeit und der Motorlast unterVerwendung einer arithmetischen Tabelle berechnet, in der die maximalenKlopf-Grenzpunkte aknoklmt fürdie jeweiligen Motorbetriebsbedingungen gespeichert sind, die durchExperimente oder dergleichen bestimmt wurden.
[0195] Mitder Ratenlernbreite dlaknok werden der in der obigen Gleichung (23)dargestellte Korrekturterm adepvt und der in der obigen Gleichung(24) dargestellte maximal verzögerteZündzeitpunktakmf wie jeweils in den nachfolgenden Gleichungen (41) und (42)dargestellt berechnet. adepvt= dlaknok × rgknk (41) akmf = aknok2 – dlaknok × rgknk – RTD (42)
[0196] Fernerwird die Auffrischungsgröße Δrgkmk für den Ratenlernwertrgkmk in der oben dargestellten Gleichung (38) wie in der nachfolgendenGleichung (43) dargestellt berechnet.
[0197] Wieoben beschrieben wird die Ratenlernbreite dlaknok in Übereinstimmungmit den Motorbetriebsbedingungen bestimmt und z.B. zur Berechnungdes maximal verzögertenZündzeitpunktsaknf und zum Auffrischen des Ratenlernwerts rgknk verwendet. Esist dann möglich,den Zündzeitpunktgenauer zu steuern, währendeine Variation in dem Level des Effekts der Abscheidungen auf denZündzeitpunktreflektiert wird, wobei die Variation von den Motorbetriebsbedingungenabhängt.
[0198] Inden obigen Ausführungsformenwird die Menge des inneren Abgasanteils durch Verringern der Größe der Ventilüberdeckungder Motorventile in Übereinstimmungmit der Verzögerungdes Zündzeitpunkts,die zur Bewältigungvon Abscheidungen durchgeführtwurde, herabgesetzt. Die Menge des inneren Abgasanteils ist somitzur Verbesserung des Verbrennungszustands zur Verhinderung der Verschlechterungdes Brennzustands, hervorgerufen durch Abscheidungen, reduziert.Dementsprechend nimmt der Effekt der Abscheidungen auf den Zündzeitpunktbeständigmit der Größe der Ventilüberdeckungab. Wenn jedoch die unter Verwendung der oben dargestellten Gleichung(14) bestimmte Ratenlernbreite dlaknok verwendet wird, wie sie ist, dannkann es sein, dass die Abnahme des Effekts der Abscheidungen nichtin der Steuerung des Zündzeitpunktsreflektiert wird. Folglich könnender erforderliche Zündzeitpunktafin, der KCS-Lernwertagknk, der Ratenlernwert rgknk oder dergleichen von ihrem optimalenWert abweichen.
[0199] Dahermuss zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit der Steuerung desZündzeitpunktsdie Ratenlernbreite dlaknok beständigmit der Größe der Ventilüberdeckungreduziert werden. Zum Beispiel kann an Stelle der Ratenlernbreitedlaknok in Gleichung (40) ein Ratenlernwert dlaknok-, der unterVerwendung der nachfolgenden Gleichung (44) bestimmt wurde, verwendetwerden. dlaknok' = (aknobse + kaknk – aknolmt) × kavvt (44)
[0200] Dasobige Festlegen des Bereichs, in dem Ratenlernen verhindert ist,beispielsweise dargestellt in 17,kann auch unter Verwendung der Ratenlernbreite dlaknok' ausgeführt werden.Speziell kann ein angemessenes Lernen auch erreicht werden, während dieAbweichung der Lernwerte von der tatsächlichen Situation durch Festlegendes Bereichs, in dem Ratenlernen verhindert ist, erreicht werden,so dass der Ratenlernwert rgknk nicht aufgefrischt wird, wenn derWert der Ratenlernbreite dlaknok' höchstensein festgelegter Bestimmungswert DLKANOK' ist.
[0201] 19 zeigt eine solche Weisedes Festlegens des Bereichs, in dem Ratenlernen verhindert ist.Die durchgezogene Linie zeigt in dieser Figur das Verhältnis zwischender Motorlast und der Ratenlernbreite dlaknok- vor einer Reduktionder Ventilüberdeckung,entsprechend den Ablagerungen. Die alternierend lang und kurz gestrichelteLinie zeigt in der Figur das selbe Verhältnis nach der Reduktion.
[0202] Wiein dieser Figur dargestellt tendiert die Ratenlernbreite dlaknok' zur Abnahme mitzunehmender Motorlast. Dies ist der Fall, weil eine Zunahme derMotorlast den Effekt der Abscheidungen auf den Zündzeitpunkt herabsetzt. Andererseitswird, wenn die Größe der Überdeckungin Übereinstimmungmit Abscheidungen herabgesetzt wird, die Ratenlernbreite dlaknok-auch reduziert. Als ein Ergebnis wird die Region, in dem Ratenlernenverhindert ist, in Übereinstimmungmit einer Reduktion der Größe der Ventilüberdeckung,die Abscheidungen entspricht, vergrößert. Mit anderen Worten wirdder Bereich, in dem das Ratenlernen erlaubt ist, verengt. Dahererlaubt auch in diesem Fall eine Reduktion der Größe der Ventilüberdeckung,dass das Auffrischen des Ratenlernwerts rgknk zunehmend beschränkt wird,währendder Effekt der Abscheidungen auf das Auftreten eines Klopfens abnimmt.Dies unterdrücktdie Abweichung der Lernwerte von der tatsächlichen Situation.

权利要求:
Claims (23)
[1] Steuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor,der Energie durch Verbrennen einer Mischung von Luft und Kraftstofferzeugt, wobei die Vorrichtung eine Klopfsteuerung zum Einstelleneines Zündzeitpunktsdurchführt,an dem das Luft-Kraftstoff-Gemischgezündetwird, und eine Steuerung einer variablen Ventilbetätigung zumEinstellen der Ventilbetätigung,welches eine Betätigungeines Ventils des Motors ist, entsprechend dem Auftreten eines Klopfensdes Motors, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,daß diesedie Größenordnungeiner Veränderungdes Zündzeitpunktsaufgrund des Anhaftens von Abscheidungen in dem Motor basierendauf den Ergebnissen der Klopfsteuerung ermittelt, und wobei, basierendauf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunkts,die Vorrichtung einen gesetzten Wert der Ventilbetätigung beider Steuerung der variablen Ventilbetätigung verändert.
[2] Vorrichtung gemäß Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß dieVorrichtung die Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsbasierend auf dem Unterschied des erforderlichen Zündzeitpunktszwischen einem Fall, in dem keine Abscheidungen vorliegen, und demgegenwärtigenZustand von Abscheidungen bestimmt.
[3] Vorrichtung gemäß Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß dieVorrichtung die Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsbasierend auf dem Unterschied des erforderlichen Zündzeitpunktsunter einer festgelegten Motorbetriebsbedingung, unter der Abscheidungeneinen deutlichen nachteiligen Effekt erzeugen, bestimmt.
[4] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Veränderungdes gesetzten Werts der Ventilbetätigung einen er laubten Bereichder Ventilbetätigungreduziert, währenddie Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktserhöhtwird.
[5] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese den erforderlichen Zündzeitpunktgemäß dem gesetztenWert der Ventilbetätigungkorrigiert, der basierend auf der Größenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertwurde.
[6] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung den Maximaldrehmomentzündzeitpunkt,an dem der Motor das maximale Drehmoment erzeugt, gemäß dem gesetztenWert der Ventilbetätigungkorrigiert, der basierend auf der Größenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist.
[7] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung den Klopf-Grenzpunkt-Zündzeitpunktgemäß dem gesetztenWert der Ventilbetätigungkorrigiert, der basierend auf der Größenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist.
[8] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung wenigstenseinen von dem maximal vorverlegten Zündzeitpunkt und dem maximalverzögertenZündzeitpunktbei der Klopfsteuerung gemäß dem gesetztenWert der Ventilbetätigungkorrigiert, der basierend auf der Größenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist.
[9] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Grad der Abscheidungenals Rate ausgedrücktwird, die Rate mit einem Wert von 0 in einem Zustand, in dem sichkeine Abscheidungen ansammeln, und einem Wert von 1 in einem Zustand,in dem die Menge der Abscheidungen einen angenommenen Maximalwertannimmt, die Vorrichtung eine Ratenlernbreite berechnet, welcheeine Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsist, die den Mo torbetriebsbedingungen entspricht, wenn die Mengeder Abscheidungen den angenommenen Maximalwert erreicht, und wobeidie Vorrichtung die Ratenlernbreite mit der den Grad der AbscheidungenausdrückendenRate multipliziert und das Ergebnis der Multiplikation als Verzögerungsgröße des Zündzeitpunktssetzt, die dem gegenwärtigenLevel an Abscheidungen entspricht, und wobei die Vorrichtung dieRatenlernbreite gemäß dem gesetztenWert der Ventilbetätigungkorrigiert, der basierend auf der Gößenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist.
[10] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der variablenVentilbetätigungein Einstellen der Ventilverstellung des Ventils einschließt, undwobei die Vorrichtung eine zur Korrektur des Zündzeitpunkts verwendete Korrekturgröße so setzt,daß dieKorrekturgröße proportionalzum Quadrat des Verhältnissesdes gesetzten Werts der Ventilverstellung, der basierend auf derGößenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist, zu einem gesetzten Wert der Ventilverstellung in einemZustand ist, in dem sich keine Abscheidungen ansammeln.
[11] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Einlaßventiloder eine Auslaßventilist, wobei die Steuerung der variablen Ventilbetätigung ein Einstellen der Größe der Ventilüberschneidungder Ventile einschließt,und wobei die Vorrichtung eine zur Korrektur des Zündzeitpunktsverwendete Korrekturgröße so setzt,daß dieKorrekturgröße proportionalzum Quadrat des Verhältnissesdes gesetzten Werts der Größe der Ventilüberschneidung,die basierend auf der Gößenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist, zu einem gesetzten Wert Größe der Ventilüberschneidung ineinem Zustand ist, in dem sich keine Abscheidungen ansammeln.
[12] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der variablenVentilbetätigungein Einstellender Ventilverstellung des Ventils einschließt, wobeidie Vorrichtung eine zur Korrektur des Zündzeitpunkts verwendete Korrekturgröße so setzt,daß dieKorrekturgröße in einerquadratischen Kurvenform mit einem Tiefpunkt bezüglich des gesetzten Werts derVentilverstellung variiert, wobei der letztere basierend auf derGrößenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist.
[13] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Einlaßventiloder ein Auslaßventilist, wobei die Steuerung der variablen Ventilbetätigung ein Einstellen der Größe der Ventilüberschneidungder Ventile einschließt,und wobei die Vorrichtung eine zur Korrektur des Zündzeitpunktsverwendete Korrekturgröße so setzt,daß dieKorrekturgröße in einerquadratischen Kurvenform mit einem Tiefpunkt bezüglich des gesetzten Werts derGröße der Ventilüberschneidungvariiert, wobei der letztere basierend auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist.
[14] Vorrichtung gemäß Anspruch13, dadurch gekennzeichnet, daß dieGröße der Ventilüberschneidung sogesetzt ist, daß,wenn die Korrekturgröße des Zündzeitpunktsden Tiefpunkt zeigt, sie einen größeren Wert besitzt, wenn dieMotorlast zunimmt.
[15] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Klopfsteuerung dieVorrichtung separat einen ersten Lernwert erlernt, der die Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktszur Bewältigungvon Abscheidungen reflektiert, und einen zweiten Lernwert, der dieGrößenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktszur Bewältigungeines anderen Faktors als Abscheidungen reflektiert.
[16] Vorrichtung gemäß Anspruch15, dadurch gekennzeichnet, daß dieVorrichtung beim Auffrischen des ersten Lernwerts und des zweitenLernwerts eine Größe des Lernauffrischensberechnet, welches die Gesamtgröße der für den Startpunktder Rückmeldungder Klopfsteuerung erforderlichen Auffrischungsgröße ist,und ein Verteilungsverhältnisder Größe des Lernauffrischensermittelt, wobei das Ver hältnisdie in dem ersten Lernwert reflektierte Rate der Größe des Lernauffrischensund die in der zweiten Lernwert reflektierte Rate der Größe des Lernauffrischensrepräsentiert,und wobei die Vorrichtung eine Größe des Auffrischens des ersten Lernwertsund eine Größe des Auffrischensdes zweiten Lernwerts gemäß der Größe des Lernauffrischens unddem Verteilungsverhältnisermittelt.
[17] Vorrichtung gemäß Anspruch16, dadurch gekennzeichnet, daß dasVerteilungsverhältnisgemäß den Motorbetriebsbedingungenverändertwird.
[18] Vorrichtung gemäß Anspruch16, dadurch gekennzeichnet, daß dasVerteilungsverhältnisgemäß der Motorlastverändertwird.
[19] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Auffrischen des erstenLernwerts und das Auffrischen des zweiten Lernwerts jeweils aufeinen festgelegten Auffrischungsbereich beschränkt ist, wobei, wenn einerder Lernwerte wegen der Beschränkungdes Auffrischungsbereichs nicht wie erforderlich aufgefrischt werdenkann, die Vorrichtung die gesamte Größe des Lernauffrischens in demanderen Lernwert reflektiert, unabhängig von der Einstellung desVerteilungsverhältnisses.
[20] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Motorbetriebsbereichfestlegt, in dem ein Auffrischen des ersten Lernwerts verhindertwird, und den Motorbetriebsbereich gemäß der Größe der Veränderung des gesetzten Wertsder Ventilbetätigungbasierend auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsverändert.
[21] Vorrichtung gemäß Anspruch20, dadurch gekennzeichnet, daß derMotorbetriebsbereich ein Bereich ist, in dem die auf den Motor wirkendeLast größer alseine festgelegte Last ist, wobei die Vorrichtung die festgelegteLast zu einer geringeren Last verändert, wenn die Größe der Veränderungin dem gesetzten Wert der Ventilbetätigung basierend auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunktsvergrößert wird.
[22] Vorrichtung gemäß einemder Ansprüche15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenn der Grad an Abscheidungenals Rate ausgedrücktwird, die Rate mit einem Wert von 0 in einem Zustand, in dem sichkeine Abscheidungen ansammeln, und einem Wert von 1 in einem Zustand,in dem die Menge der Abscheidungen einen angenommenen Maximalwerterreicht, die Vorrichtung eine Ratenlernbreite berechnet, welcheeine Größe der Verzögerung desZündzeitpunktsist, die den Motorbetriebsbedingungen entspricht, wenn die Menge anAbscheidungen den angenommenen Maximalwert annimmt, und wobei dieVorrichtung die Ratenlernbreite mit der den Grad der AbscheidungenausdrückendenRate multipliziert und das Ergebnis der Multiplikation als Verzögerungsgröße des Zündzeitpunktssetzt, die dem gegenwärtigenLevel an Abscheidungen entspricht, wobei die Vorrichtung die Ratenlernbreitegemäß dem gesetztenWert der Ventilbetätigungkorrigiert, der basierend auf der Gößenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsverändertworden ist, und wobei, wenn die korrigierte Ratenlernbreite nichtmehr als ein festgelegter Bestimmungswert ist, die Vorrichtung einAuffrischen des ersten Lernwerts verhindert.
[23] Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors,der Energie durch Verbrennen einer Mischung von Luft und Kraftstofferzeugt, wobei das Verfahren die Verfahrensschritte umfaßt (durchdiese gekennzeichnet ist): Ausführen einer Klopfsteuerung zumEinstellen eines Zündzeitpunkts,bei dem das Luft-Kraftstoff-Gemisch gezündet wird, gemäß dem Auftreteneines Klopfens in dem Motor; und Ausführen einer Steuerung der variablenVentilbetätigungzum Einstellen der Ventilbetätigung,welches eine Betätigungeines Ventils des Motors gemäß dem Auftreteneines Klopfens in dem Motor ist, wobei das Verfahren gekennzeichnetist durch: ein Bestimmen der Gößenordnung der Veränderungdes Zündzeitpunktsaufgrund des Anhaftens von Abscheidungen in dem Motor basierendauf den Ergebnissen der Klopfsteuerung; und ein Verändern einesgesetzten Werts der Ventilbetätigungin der Steuerung der variablen Ventilbetätigung basierend auf der Größenordnungder Veränderungdes Zündzeitpunkts.

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法律状态:
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2010-06-17| 8364| No opposition during term of opposition|

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2020-12-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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