DE69822985T2

DE69822985T2 - Motordrehmoment-Steuerungssystem

Info

Publication number: DE69822985T2
Application number: DE69822985T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Yoshino
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2018-12-12
Also published as: EP0924418A2; DE69822985D1; EP0924418B1; JPH11182298A; JP3541661B2; US6055476A; EP0924418A3

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motordrehmoment- Steuerungssystem oder -verfahren, und noch genauer ein System oder Verfahren, das ein elektronisch gesteuertes Drosselventil verwendet.
Eine Japanische Patentveröffentlichung Nr. 62 (1987) – 110536 zeigt ein herkömmliches Motordrehmoment- Steuerungssystem.
Zusammenfassung der Erfindung
In dem herkömmlichen Motordrehmoment- Steuerungssystem wird ein Ziel- Drosselventil- Öffnungsgrad aus einem Ziel- Motordrehmoment und aus einer Motordrehzahl (U/min) durch eine Suche mittels eines Planes (oder durch Aufsuchen einer Tabelle) bestimmt und der Plan basiert auf der Grundlage des theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis. Demzufolge ist dieses System für einen Motor eines Typs, der das Luft- Kraftstoffverhältnis in Übereinstimmung mit einer oder mehreren Motorbetriebsbedingungen steuert, unangemessen. Um das Luft- Kraftstoffverhältnis während des unveränderten Haltens der Motordrehzahl und des Drehmomentes zu verändern, ist es für das Steuerungssystem erforderlich. sowohl den Drosselöffnungsgrad, als auch die Kraftstoffzuführungsmenge zu verändern, wie in der 13 gezeigt ist. Um das Luft- Kraftstoffverhältnis magerer als das theoretische Niveau zu machen, ist es in dem Steuerungssystem erforderlich, die Einlassluftmenge zu erhöhen und gleichzeitig die Kraftstoffzuführungsmenge zu vermindern. Das herkömmliche System ist nicht in der Lage, solche Anforderungen zu erfüllen.
14 zeigt ein Motordrehmoment- Steuerungssystem, das zu dem in einer Japanischen Patentanmeldung Nr. 9 – 38773 und einem U. S. Patent Serien- Nr. 08/804, 454 vorgeschlagen System ähnlich ist. Das Steuerungssystem der 14 berechnet zuerst ein Ziel- Basis- Drehmoment (d. h., ein Ziel- Motordrehmoment bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis) aus der Beschleunigeröffnung und der Motordrehzahl, berechnet dann eine Ziel- Basis- Einlassluftmenge (eine Ziel-Einlassluftmenge bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis) aus dem Ziel- Basis- Drehmoment und der Motordrehzahl, berechnet außerdem eine Ziel- Einlassluftmenge durch teilen der Ziel- Basis- Einlassluftmenge durch ein Ziel- entsprechendes Verhältnis (oder Ziel- Kraftstoff-/ Luftverhältnis) DML, berechnet außerdem eine Ziel- Drosselöffnungsfläche aus der Ziel-Einlassluftmenge und der Motordrehzahl, berechnet letztlich einen Ziel- Drosselöffnungsgrad aus der Ziel- Einlassluftmenge und steuert elektronisch den tatsächlichen Drosselöffnungsgrad in die Richtung zu dem Ziel- Drosselöffnungsgrad.
In dem Steuerungssystem der 14 ist es jedoch nicht leicht, einen adäquaten Plan der Ziel-Drosselöffnungsfläche (zum Bestimmen eines Wertes der Ziel-Drosselöffnungsfläche entsprechend eines Wertes der Ziel- Einlassluftmenge), wegen eines in der 15 gezeigten Merkmals vorzubereiten. Die Einlassluftmenge erhöht sich, wie sich die Drosselöffnungsfläche erhöht, wie in der 15 gezeigt ist. Wie sich jedoch der Druckunterschied zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Drosselventils vermindert, tritt die Einlassluftmenge einen Sättigungsbereich ein und beginnt langsam sich zu erhöhen. Wie andererseits aus der Drosselventilöffnung gesehen, steigt die Drosselventilöffnungsfläche steil an, wenn die Einlassluftmenge gleich wird zu oder größer als ein vorbestimmtes Niveau. Das Niveau der Einlassluftmenge, bei dem die Drosselventilöffnungsfläche einen steilen Anstieg beginnt ist in Abhängigkeit von der Motordrehzahl weitgehend unterschiedlich. Wegen der Strömungscharakteristik des Drosselventils, wie in der 15 gezeigt, ist es nicht leicht, Gitterpunkte auf der Achse der Einlassluftmenge in dem Plan der Ziel-Drosselöffnungsfläche anzuordnen. In dem Hochbelastungsbereich (gezeigt durch den Sättigungsbereich in der 15) ist die Genauigkeit in der Steuerung der Drosselöffnungsfläche niedrig, wenn der Gitterabstand zwischen benachbarten Gitterpunkten breit ist. Mit der niedrigen Steuerungsgenauigkeit könnte das Drosselventil in Abhängigkeit zu einem Erfordernis für vollständiges Drosseln nicht öffnen, oder könnte ohne eine Anforderung für vollständiges Drosseln falsch öffnen.
Eine Erhöhung in der Gesamtzahl der Gitterpunkte ist im Hinblick auf die Speicherkapazität nachteilig. Wenn die Gitterabstände durch Erhöhen der Anzahl der Gitterpunkte im Hochlastbereich ohne Erhöhen der Gesamtzahl der Gitterpunkte verengt werden, dann wird die Anzahl der Gitterpunkte vermindert und der Gitterabstand wird im Niedriglastbereich, wo die Einlassluftmenge klein ist, erhöht. Dies führt zu einer Verminderung in der Steuerungsgenauigkeit der Drosselventilöffnung in dem Niedriglastbereich.
Überdies verwendet das System der 14 den Plan zum Bestimmen der Ziel-Drosselöffnungsfläche und den Plan zum Bestimmen des Ziel- Basis- Drehmomentes aus dem Beschleunigeröffnungsgrad in Kombination, um den Ziel- Drosselöffnungsgrad zu bestimmen. Demzufolge ist der resultierende Ziel- Drosselöffnungsgrad in dem Aufsuchverfahren für die beiden Pläne anfällig, synergetisch Fehler zu erleiden.
In der Charakteristik des Drosselöffnungsgrades in Bezug auf den Beschleunigeröffnungsgrad unter den Bedingungen von konstantem Luft- Kraftstoffverhältnis und konstanter Motordrehzahl hat das System der 14 überdies einen nicht- linearen Abschnitt, wie durch eine durchgehende Linie in der 11 gezeigt wird, ein Abweichen von einer idealen Linie, wie durch die gestrichelte Linie gezeigt ist.
Die 12A und 12B zeigen Merkmale, die durch die Beschleunigung mit einer Beschleunigeröftnung erhalten werden, die bei einem konstanten Luft- Kraftstoffverhältnis konstant gehalten wird. Wie durch die durchgehenden Linien gezeigt, ist das System der 14 nicht in der Lage, den Drosselventilöffnungsgrad selbst an den Gitterpunkten der Motordrehzahl konstant zu halten. Der Drosselventilöffnungsgrad tendiert in den Bereichen der Gitterpunkte breit zu variieren.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Steuerungsgenauigkeit der Drosselventilöftnung zu verbessern.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel mit den Merkmalen entsprechend des unabhängigen Anspruchs 1, 8, 19 erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines Motorsteuerungssystems nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem volumetrischen Strömungsverhältnis und einer pro- Einheit- Verdrängung Drosselöffnungsfläche (AA/NE/VOL) zeigt, das in dem Motorsteuerungssystem der 1 verwendet wird.
Die 3 und 4 zeigen ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum berechnen eines Ziel- Drosselventilöffnungsgrades, ausgeführt durch das Steuerungssystem der 1.
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Beschleunigeröftnungsgrad und einer Beschleunigeranforderungs- Drosselöffnungsfläche zeigt, das in einem schritt S2 der 3 verwendet wird.
6 ist ein Diagramm, das ein Merkmal eines unteren Motordrehzahl- Begrenzers zeigt, der in einem Schritt S4 der 3 verwendet wird.
7 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer pro- Einheit- Verdrängung Drosselöffnungsfläche und einem Ziel- Basis- Volumen- Strömungsratenverhältnis zeigt, das in einem schritt S5 der 3 verwendet wird.
8 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und der maximalen Einlassluftmenge zeigt, die in einem Schritt S6 der 3 verwendet wird.
9 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem volumetrischen Ziel-Strömungsratenverhältnis und einer pro- Einheit- Verdrängung Ziel- Drosselöffnungsfläche, verwendet in einem Schritt S10 der 4, zeigt.
10 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Ziel- Drosselöftnungsfläche und einem Ziel- Drosselöftnungsgrad, verwendet in einem schritt S12 der 4, zeigt.
11 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen eines Merkmals zwischen dem Beschleunigeröftnungsgrad und dem Drosselöftnungsgrad, vorgesehen durch das Steuerungssystem entsprechend eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung.
Die 12A und 12B sind Diagramme zum Veranschaulichen der Wirkungen, die durch das Steuerungssystem entsprechend der vorliegenden Erfindung in einem Merkmal zwischen dem Drosselöffnungsgrad und der Motordrehzahl erhalten werden.
13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einem übermäßigen Luftfaktor und einer erforderlichen Luftmenge oder einer erforderlichen Kraftstoffmenge zeigt.
14 ist ein Blockdiagramm eines Drosselsteuerungssystems, das zu dem in der Japanischen Patentanmeldung Nr. 9- 38773 und dem U. S. Patent, Serien- Nr. 08/804, 454, vorgeschlagenen System ähnlich ist.
15 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Einlassluftmenge und der Drosselöffnungsfläche zeigt.
16 ist ein Blockdiagramm, das ein Motorsteuerungssystem entsprechend eines Aspektes der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein Motorsteuerungssystem entsprechend eines weiteren Aspektes des dargestellten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung von verschiedenen Abschnitten des Motorsteuerungssystems entsprechend des dargestellten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung zeigt.
19 ist ein Blockdiagramm, das eine Kombination von einem Einlassluft- Steuerungssystem und einem Kraftstoff- Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Ein in der 1 entsprechend zu einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigtes Ausführungsbeispiel weist einen Motor 1 selbst auf, einen Einlasskanal 2, einen Auslasskanal 3, eine Kraftstoffeinspritzung 4, eine Zündkerze 5, ein Drosselventil 6 und eine Drosselbetätigungseinheit 7, um die Öffnung des Drosselventils 6 elektronisch zu steuern. Z. B. kann die Kraftstoffeinspritzung 4 ein Öffnungs- Einspritzungstyp zum Einspritzen von Kraftstoff in eine Einlassöffnung sein, wie in der 1 gezeigt, oder ein Zylinder- Direkteinspritzungstyp, um Kraftstoff in eine Brennkammer direkt einzuspritzen.
In diesem Beispiel gibt es keinen Bypasskanal, der das Drosselventil 6 umgeht. Wenn der Klimaanlagenkompressor während des Leerlaufs einsgeschaltet ist, und daher eine erforderliche Menge von Hilfsluft erhöht ist, erhöht eine Motorsteuereinheit 11 den Öffnungsgrad des Drosselventils 6 um einen Betrag, der der erforderlichen Hilfsluftmenge entspricht.
Ein Beschleuniger- Öffnungssensor (oder Beschleuniger- Positionssensor) 12 erfasst einen Beschleunigeröffnungsgrad (oder einen Beschleuniger- Niederdrückungsbetrag) eines Beschleunigerpedals 16. Der Beschleuniger- Öffnungsgrad entspricht einer Motorbelastung.
Ein Kurbelwinkelsensor 13 dieses Beispieles erzeugt ein Positionssignal für jeden Einheitskurbelwinkel und das Referenzsignal signalisiert jede Zylinderhub- Phasenunterschied. Das Steuerungssystem kann die Motordrehzahl durch Messen der Anzahl der Impulse pro Zeiteinheit des Positionssignals erfassen, oder die Zeitdauer des Auftretens der Impulse des Referenzsignals messen.
Ein Luftströmungsmesser (oder Luftströmungssensor) 14 erfasst eine Einlassluft-Strömungsgeschwindigkeit.
Ein Temperatursensor 15 erfasst die Temperatur eines Motorkühlwassers.
Die Steuereinheit 11 erhält eine Eingangsinformation von den Motorbetriebsbedingungen durch Empfangen von Signalen von diesen Sensoren und steuert die Kraftstoffeinspritzung mit dem Kraftstoffeinspritzer 4, und den Öffnungsgrad des Drosselventils 9 mit der Drosselbetätigungseinheit 10.
In dem Fall der direkten Kraftstoffeinspritzung führt das Motorsystem entsprechend dieses Beispiels einen geschichteten Ladungsverbrennungsmodus in einem Niedriglastbereich aus, und einen homogenen Ladungsverbrennungsmodus in einem Hochlastbereich. In dem geschichteten Ladungsverbrennungsmodus wird der Kraftstoff in einer späteren Stufe des Verdichtungshubes eingespritzt, so dass ein brennbares Luft-Kraftstoffgemisch in einem Hohlraum in der Nähe der Zündkerze 5 unmittelbar vor dem oberen Totpunkt des Verdichtungshubes erzeugt wird, und die Zündkerze 5 eine geschichtete Ladungsverbrennung bei einem ultra- mageren Luft- Kraftstoffverhältnis oberhalb 40 als ein Ganzes initiiert. In dem homogenen Modus wird der Kraftstoff in dem Einlasshub eingespritzt, um das Gemisch von Luft und Kraftstoff zu unterstützen und um die gesamte Kammer mit dem homogenen Luft- Kraftstoffgemisch zu füllen, und die homo gene Verbrennung wird in der Nähe des theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnisses erreicht. In einem Mittellastbereich zwischen dem Bereich für den geschichteten Modus und dem Bereich für den homogenen Modus wird eine magere Verbrennung bei einem Kraftstoffverhältnis reicher als ein Niveau des geschichteten Modus und magerer als das Niveau des homogenen Modus ausgeführt.
In diesem Beispiel gibt es demzufolge drei Steuerbereiche, die sich in dem Luft-Kraftstoffverhältnis signifikant unterscheiden. In einem Wechsel zwischen diesen Verbrennungsmodi wechselt das Steuerungssystem das Luft- Kraftstoffverhältnis durch Wechseln von sowohl des Drosselöffnungsgrades und der Kraftstoffeinspritzmenge, während die Motordrehzahl und das Motordrehmoment unverändert gehalten werden.
Das Steuerungssystem der 14 kann das -Luft- Kraftstoffverhältnis in einer ähnlichen Weise ändern. Jedoch tendiert die Genauigkeit der Drosselsteuerung, wie bereits vorher erwähnt, gering zu sein. In dem Beispiel der vorliegenden Erfindung wird insbesondere von einer in der 2 gezeigten charakteristischen Beziehung zwischen einem Volumenströmungs- Geschwindigkeitsverhältnis und einer Einheit (oder pro- Einheit- Verdrängung) Drosselöffnungsfläche Notiz genommen. Das Volumenströmungs-Geschwindigkeitsverhältnis ist ein Quotient, der durch Dividieren der Einlassluftmenge bei einer Motordrehzahl durch eine maximale Einlassluftmenge bei dieser Motordrehzahl erhalten wird. Die Einheit Drosselöffnungsfläche (AA/NE/VOL) ist eine Drosselöffnungsfläche pro Einheit Verdrängung pro eine Motorumdrehung. Diese Beziehung zwischen dem Volumenströmungs- Geschwindigkeitsverhältnis und die Einheit Drosselöffnungsfläche ist im Wesentlichen durch die Motordrehzahl unverändert. Das Steuerungssystem von 1 berechnet die Ziel- Einlassluftmenge und die Ziel- Drosselöffnungsfläche durch Verwenden dieser charakteristischen Beziehung, die im Wesentlichen von dem Einfluss der Motordrehzahl frei ist.
In der 15 sind die zwei Parameter Einlassluftmenge und Drosselöffnungsfläche, und die Beziehung zwischen diesen Parametern wird ständig von der Motordrehzahl beeinflusst. Stattdessen verwendet die 2 das Volumenströmungs- Geschwindigkeitsverhältnis als den Parameter, der die Einlassluftmenge anzeigt, und die pro- Einheit- Verdrängung – Drosselöffnungsfläche für eine Motorumdrehung als den Parameter, der die Drosselöffnungsfläche anzeigt. Im Gegensatz von 15 wird das Merkmal von 2 nicht durch die Veräderung in der Motordrehzahl beeinträchtigt. Überdies wird das Merkmal der 2 durch die Typen der Motoren nicht beeinflusst.
Die Steuereinheit 11 führt, wie in den 3 und 4 gezeigt, einen Drosselsteuerungsvorgang aus. Das Ablaufdiagramm der 3 und 4 wird in rechtwinkligen Zeitabständen (z. B. alle 10 ms) ausgeführt.
In einem Schritt S1 liest die Steuerungseinheit 11 einen Beschleunigeröffnungsgrad VAPO und eine Motordrehzahl NE.
In einem Schritt S2 bestimmt die Steuerungseinheit 11 eine Beschleunigeranforderungs- Drosselöffnungsfläche AAPO des Drosselventils 6 aus dem Beschleunigeröffnungsgrad VAPO durch Aufsuchen einer Tabelle, wie in der 5 gezeigt.
In einem Schritt S3 bestimmt die Steuereinheit 11 eine gesamten Anforderungs-Öffnungsfläche (oder Belastungsanforderungs- Öffnungsfläche) TTAAPO des Drosselventils 6 durch Addition der Beschleunigeranforderungs- Drosselöffnungsfläche AAPO und einer Hilfsluftanforderungs- Drosselöffnungsfläche AQSISC.
Durch Addieren der Hilfsluftanforderungs- Drosselöffnungsfläche AQSISC kann das Steuerungssystem die Leerlaufdrehzahl um einen angeforderten Betrag durch ein Einschalten eines Hilfsmittels, z. B. den Klimaanlagenkompressor während des Leerlaufes, erhöhen.
In der Leerlaufdrehzahlsteuerung wird eine erforderliche Hilfs- Luftmenge QSISC in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen, z. B. der Kühlmitteltemperatur, einen vergangenen Zeit von dem Start des Motors, einer Batteriespannung, einem Leistungssteuerungsschalter, einem Klimaanlagenschalter und einer Getriebeposition in dem Fall, dass das Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe ausgerüstet ist, vorläufig bestimmt. Die Hilfs- Luftmenge QSISC wird in der Hilfs- Luftanforderungs- Drosselöffnungsfläche AQSISC durch Verwenden einer vorbestimmten Tabelle übertragen. Das Steuersystem der 4 bestimmt eine Drehmoment- anzeigende Menge durch Dividieren der erforderlichen Hilfs- Luftmenge QSISC im Leerlauf durch die dann vorhandene Leerlaufdrehzahl, und addiert die so bestimmte Drehmoment- anzeigende Menge zu dem Ziel-Basis- Drehmoment (wie in der 14 gezeigt). Demzufolge kann bei sehr niedrigen Motordrehzahlen das Drosselventil durch einen übermäßigen Anstieg der Drehmomentanzeigende Menge vollständig geöffnet werden. Im Gegensatz dazu überträgt das Steuerungssystem der 1 die erforderliche Hilfs- Luftmenge QSISC in die erforderliche Drosselöffnungsfläche AQSISC und addiert diese Öffnungsfläche zu der Beschleunigeranforderungsfläche AAPO. Mit diesem Berechnungsmodus, der die Drosselöffnungsobertläche verwendet, kann das Steuerungssystem der 1 die Linearität in der Charakteristik des Drosselventil- Öffnungsgrades in Bezug auf den Beschleunigeröffnungsgrad selbst in dem Betrieb der Leerlaufdrehzahlsteuerung beibehalten.
Bei einem Schritt S4 bestimmt die Steuereinheit 11 eine einheitsbezogene Anforderungs- Öffnungsfläche TGADNV, der eine Anforderungsöffnungsfläche pro Einheit Verdrängung pro einer Motorumdrehung ist, durch Teilen der gesamten Drosselöffnungsfläche TTAAPO durch eine Verdrängung VOL# und die Motordrehzahl In einem Schritt S5 bestimmt die Steuereinheit 11 ein Ziel- Basis- Volumen-Strömungsverhältnis TQHOST (d. h., ein Ziel- Volumenströmungsratenverhältnis bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis) durch Aufsuchen einer Tafel, wie in der 7 gezeigt. Die Charakteristik, gezeigt in der 7, ist zu der Charakteristik von der 2 identisch (angeordnet, dass die horizontalen und die vertikalen Achsen vertauscht sind).
Um den Nenner in der Berechnung des Schrittes S4 am auf Null Reduziert werden zu hindern, legt die Steuereinheit 11 eine untere Grenze an der in dem Schritt S4 verwendeten Motordrehzahl NE durch eine untere Begrenzung fest, wie in der 6 gezeigt.
In einem schritt S6 bestimmt die Steuereinheit 11 aus der Motordrehzahl NE eine maximale Einlassluftmenge MAXTP bei dem dann vorhandenen Wert der Motordrehzahl NE durch Aufsuchen einer Tafel, wie in der 8 gezeigt.
In einem Schritt S7 bestimmt die Steuereinheit 11 eine Ziel- Basis- Einlassluftmenge TTPST durch Multiplizieren des Ziel- Basis- Volumen- Strömungsverhältnisses TQHOST mit der maximalen Einlassluftmenge MAXTP. Die Ziel- Basis- Einlassluftmenge TTPST ist eine Ziel- Einlassluftmenge bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis. Die Ziel- Basis- Einlassluftmenge TTPST entspricht einem Ziel- Drehmoment bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis.
Bei einem Schritt S8 bestimmt die Steuereinheit 11 eine Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge TTPGAS durch Dividieren der Ziel- Basis- Einlassluftmenge TTPST durch ein Ziel- entsprechendes Verhältnis DML. Die Zielsteuerungs- Einlassluftmenge TTPGAS ist eine Ziel- Einlassluftmenge, die einem Ziel- Luft- Kraftstoffverhältnis entspricht. Das Ziel- entsprechende Verhältnis wird grundsätzlich in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und der Motorbelastung bestimmt. Das Ziel- entsprechende Verhältnis ist in diesem Fall gleich zu einem Wert, der der Motordrehzahl zu der Zeit der Ziel- Basis- Einlassluftmenge entspricht.
Das Ziel- entsprechende Verhältnis DML und Ziel- Luft- Kraftstoffverhältnis sind durch DML = (theoretisches Luft- Kraftstoffverhältnis)/(Ziel- Luft- Kraftstoffverhältnis) im Verhältnis. Das Ziel- entsprechende Verhältnis DML ist in einem Motorbetrieb bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis gleich zu 1.0. Das Ziel- entsprechende Verhältnis wird kleiner als 1.0 in dem geschichteten Ladungs- Verbrennungsmodus, in dem das Luft- Kraftstoffverhältnis 40 überschreitet, und in dem magere homogenen Modus, in dem das Luft- Kraftstoffverhältnis in einem Bereich von 20 ~ 23 ist. Folglich erhöht das Steuersystem die Einlassluftmenge über den Wert bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis, wenn der Motor in dem geschichteten Ladungsverbrennungsmodus oder in dem homogenen mageren Verbrennungsmodus ist.
Vorzugsweise zieht das Steuersystem einen Unterschied in der Verbrennungseffektivität zwischen der Verbrennung bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis und der Verbrennung in dem geschichteten Modus oder in dem homogenen mageren Modus bei der Berechnung der Ziel- Einlassluftmenge in Betracht. In diesem Beispiel wird die Einlassluftmenge zur Vereinfachung einfach durch Division durch das Ziel- entsprechende Verhältnis bestimmt. Eine U. S.- Patentanmeldung Serien Nr. 09/089, 367 (eingereicht am 03. Juni 1998) zeigt das system und das Verfahren zum Bestimmen der Ziel-Einlassluftmenge in Anbetracht der Verbrennungseffektivität. Die zugehörigen Erläuterungen und Figuren in der U. S. Anmeldung sind hierdurch in Bezug einbezogen.
In einem Schritt S9 bestimmt die Steuereinheit 11 ein Ziel- Volumen- Strömungsverhältnis TGQHO durch Dividieren der Ziel- Steuer- Einlassluftmenge TTPGAS durch die maximale Einlassluftmenge MAXTP.
In einem Schritt S10 bestimmt die Steuereinheit 11 aus dem Ziel- Volumen-Strömungsverhältnis TGQHO eine einheitsbezogene Ziel- Drosselöffnungsfläche TDADNV des Drosselventils 6, die eine Ziel- Drosselöffnungsfläche pro Einheit Verdrängung pro einer Motorumdrehung durch Aufsuchen einer in der 9 gezeigten Tafel ist. Die Charakteristik der 9 ist zu der Charakteristik der 2 identisch.
In einem Schritt S11 bestimmt die Steuereinheit 11 eine Ziel- Drosselöffnungsfläche TAGASO des Drosselventils 6 durch Multiplizieren der einheitsbezogenen Ziel-Drosselöffnungsfläche TDADNV mit der Motordrehzahl NE und der Verdrängung VOL#.
In einem Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit 11 aus der Ziel- Drosselöffnungsfläche TAGASO einen Ziel- Drosselöffnungsgrad TDTVO durch Aufsuchen einer Tafel, wie in 10 gezeigt. Der so berechnete Ziel- Drosselöffnungsgrad TDTVO wird als eine Steuerveränderbare zu der Drosselbetätigereinheit 10 zugeführt, die ihrerseits das Drosselventil 6 betätigt, um den tatsächlichen Drosselöffnungsgrad zu dem Ziel- Drosselöffnungsgrad TDTVO gleich zu machen.
Andererseits berechnet die Steuereinheit 11 die Kraftstoffzuführungsmenge in der folgenden Weise. Aus der Eilassluftmenge Qa, gemessen durch den Luftströmungsmesser 14 und aus der Motordrehzahl NE berechnet die Steuereinheit 11 zuerst eine Basis-Kraftstoffimpulsbreite TP entsprechend von TP = (Qa/NE) × K(wo K eine Konstante ist). Die Basis- Kraftstoffimpulsbreite TP ergibt eine für eine Umdrehung erforderliche Umdrehung. Die Kraftstoffmenge, die für einen Takt erforderlich ist, ist zweimal TP. Dann berechnet die Steuereinheit 11 eine Kraftstoff- Einspritzimpulsbreite Ti in der abfolgenden Einspritzung entsprechend der folgenden Gleichung. Ti = TP × DML × (α + αm – 1) × 2 + Ts wo DML das Ziel- entsprechende Verhältnis ist, α ein Luft- Kraftstoffverhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizient ist, am eine Luft- Kraftstoffverhältnis- Lernvariable ist und Ts eine ineffektive Impulsbreite ist.
Das Ziel- entsprechende Verhältnis DML wird grundsätzlich aus der Motordrehzahl NE und der Motorbelastung durch ein Aufsuchen einer Tafel aus einem vorbestimmten Plan bestimmt. Das Ziel- entsprechende Verhältnis DML ist bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis zu 1.0 gleich. Das Ziel- entsprechende Verhältnis wird in dem geschichteten Ladungsverbrennungsmodus und dem mageren homogenen Verbrennungsmodus kleiner als 1.0. Das Steuersystem vermindert die Kraftstoffzuführungsmenge unter den Wert bei dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis, wenn der Motor in dem geschichteten Ladungsverbrennungsmodus oder in dem mageren homogenen Verbrennungsmodus ist.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Tafel der Beziehung zwischen der einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche TGADNV und dem Ziel- Basis-Volumen- Strömungsverhältnis TQHOST, gezeigt in der 7, und die Tafel der Beziehung zwischen dem Ziel- Volumen- Strömungsverhältnis TQHO und der einheitsbezogenen- Ziel- Drosselöffnungsfläche TDADNV, gezeigt in der 9, beide zu der Charakteristik der 2 identisch (jede der geschaffenen Charakteristika der zwei Tafeln ist in der Form einer Umkehrtunktion der anderen). In diesem Ausführungsbeispiel sind die Tafeln der 7 und 9 von Veräderungen der Motordrehzahl unabhängig und überdies sind beide Tafeln im Wesentlichen identisch. Dies erleichtert die Vorbereitung und die Einstellung der Tafeln und verbessert die Datengenauigkeit und die Genauigkeit in der Drosselventilsteuerung.
Überdies kann das Steuersystem dieses Ausführungsbeispieles eine lineare Charakteristik des Drosselöffnungsgrades in Bezug auf den Beschleunigeröffnungsgrad unter den Bedingungen von einem konstanten Luft- Kraftstoffverhältnis und konstanter Motordrehzahl vorsehen, wie durch die gestrichelte Linie in der 11 gezeigt ist. Überdies kann das Steuersystem des Ausführungsbeispieles den Drosselventilöffnungsgrad im Wesentlichen über den gesamten Bereich konstant halten, wie durch die gestrichelten Linien in den 12a und 12B gezeigt ist, wenn die Motordrehzahl bei dem Luft-Kraftstoffverhältnis und dem Beschleunigeröffnungsgrad konstant gehalten wird.
In der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Abgasrückführungssystem zu verwenden. In diesem Fall bestimmt die Steuereinheit 11 die Ziel- Steuereinlassluftmenge TTPGAS, in dem Schritt S8 der 4, aus der Ziel- Basis- Einlassluftmenge TTPST, dem Ziel- entsprechenden Verhältnis DML und einer EGR- Gasmenge EGRQ durch Verwenden der folgenden Gleichung. TTPGAS = (TTPST + EGRQ)/DML
In dem Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit den Ziel- Drosselöffnungsgrad aus einer Differenz, erhalten durch Subtrahieren einer EGR- Öffnungsfläche von der Ziel-Drosselöffnungsfläche TAGASO.
In dem dargestellten Beispiel ist das Basis- Luft- Kraftstoffverhältnis gleich zu dem theoretischen Luft- Kraftstoffverhältnis. Es ist jedoch optional, das Luft- Kraftstoffverhältnis auf einen Wert festzulegen, der zu dem theoretischen Verhältnis nicht gleich ist.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Motordrehmoment-Steuersystem oder eine -Vorrichtung Abschnitte, wie in der 16 gezeigt, verwenden. Das System von 16 weist auf: einen Abschnitt 20, um ein Ziel- entsprechendes Verhältnis (DML) zu bestimmen; einen Abschnitt 21, um eine pro einheitsbezogener Verdrängungsanforderung – Drosselöffnungsfläche (oder einheitsbezogener Anforderungs-Drosselöftnungsfläche) (TGADNV) zu bestimmen, die eine Anforderungs- Drosselöffnungsfläche pro Einheit Verlagerung für eine Motorumdrehung in Übereinstimmung mit dem Beschleunigeröftnungsgrad und der Motordrehzahl ist; einen Abschnitt 22, um ein Ziel- Basis- Volumen- Strömungsverhältnis (TQHOST) zu bestimmen; einen Abschnitt 23, um eine Ziel- Basis- Einlassluftmenge (TTPST) zu bestimmen; einen Abschnitt 24, um eine Ziel- Steuereinlassluftmenge (TTPGAS) in Übereinstimmung mit der Ziel- Basis-Einlassluftmenge und dem Ziel- entsprechenden Verhältnis zu bestimmen; einen Abschnitt 25, um einen gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrad (TDTVO) aus der Ziel-Steuereinlassluftmenge und der Motordrehzahl in einer weise zu bestimmen, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel oder in einer anderen angemessenen Weise zu bestimmen; und einen Abschnitt 26, um den tatsächlichen Drosselöffnungsgrad des Drosselventils zu dem Ziel- Drosselöffnungsgrad zu steuern.
Entsprechend eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung kann ein Motordrehmoment- Steuersystem oder eine – Vorrichtung Abschnitte verwenden, wie in der 17 gezeigt. Das system der 17 weist auf: einen Abschnitt 20, um ein Ziel- entsprechendes Verhältnis zu bestimmen; einen Abschnitt 31, um eine Ziel- Basis- Einlassluftmenge (TTPST) aus dem Beschleunigeröffnungsgrad und der Motordrehzahl in einer Weise, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel oder in einer anderen angemessenen Weise zu bestimmen; einen Abschnitt 24, um eine Ziel- Steuereinlassluftmenge (TTPGAS) aus der Ziel- Basis- Einlassluftmenge und dem Ziel- entsprechenden Verhältnis zu bestimmen; einen Abschnitt 32, um ein Ziel- Steuervolumen- Strömungsratenverhältnis (TGQHO) aus der Ziel- Steuereinlassluftmenge zu bestimmen; einen Abschnitt 33, um eine pro einheitsbezogene Verdrängung (oder Einheit) Ziel- Drosselöffnungsfläche (TDADNV) aus dem Ziel- Steuervolumen- Strömungsratenverhältnis (TAGASO) aus dem pro einheitsbezogener Verdrängung Ziel- Drosselöffnungsfläche und der Motordrehzahl zu bestimmen; einen abschnitt 35, um einen Ziel- Drosselöffnungsgrad (TDTVO) aus der Ziel- Drosselöftnungsfläche zu bestimmen; und einen Abschnitt 26, um ein Drosselventil- Steuersignal zu erzeugen, das den Ziel- Drosselöffnungsgrad repräsentiert.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel kombiniert, wie in der 18 gezeigt, beide Aspekte der Erfindung. In dem Motordrehmoment- Steuersystem oder der- Vorrichtung der 18, entsprechen die Abschnitte 245, 246, 221, 222, 229, 223, 224, 232, 233, 234 und 235 jeweils den Schritten S2 ~ S12. Der abschnitt 222 verwendet einen Plan 248 einer funktionalen Beziehung, z. B. eine Beziehung, wie in der 7 gezeigt. Der Abschnitt 233 verwendet einen Plan 249 einer funktionalen Beziehung, z. B. eine wie in der 9 gezeigt. Die Abschnitte 220 und 226 entsprechen jeweils den in den 16 und 17 gezeigten Abschnitten 20 und 26. Ein Abschnitt 241 erzeugt ein Signal, das eine Beschleunigereingabe eines Fahrers, z. B. den Beschleunigeröffnungsgrad, repräsentiert. Der Abschnitt 241 kann das Beschleunigerpedal 16 und den Beschleunigersensor 12 aufweisen, oder kann eine durch den Fahrer betätigte Eingabevorrichtung aufweisen. Ein Abschnitt 242 erzeugt ein Motordrehzahlsignal, das die erfasste Motordrehzahl NE repräsentiert. Ein Abschnitt 281 legt eine untere Grenze für die Motordrehzahl NE, zugeführt zu dem abschnitt 221, fest. Ein Abschnitt 252 bestimmt eine Hilfsanforderungs-Drosselöffnungsfläche (AQSISC). Z. B. wird die Hilfsanforderungs- Drosselöffnungsfläche in Übereinstimmung mit einer Bedingung eines Zubehörteiles 251, z. B. eines Klimaanlagenkompressors bestimmt. Das System kann außerdem einen Abschnitt 271 zum Bestimmen einer EGR- Menge (EGRQ) aufweisen.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann ein Motordrehmoment- Steuersystem oder eine – Vorrichtung außerdem ein Kraftstoftzuführungs- Mengensteuerungssystem aufweisen. 19 zeigt ein Beispiel. In dem Drehmoment- Steuersystem oder der- Vorrichtung der 19 entsprechen die Abschnitte 520, 531, 524, 525 und 526 jeweils den Abschnitten 20, 31, 24, 25 und 26. Ein Eingabeabschnitt 501 sammelt Eingangsinformationen während der Motorbetriebszustände einschließlich der Befehle von dem Fahrer für die Beschleunigung und die Motordrehzahl. Ein Abschnitt 701 berechnet eine gewünschte Ziel- Kraftstoftzuführungsmenge (oder Kraftstofteinspritzungsmenge). Z. B. wird die Ziel- Kraftstoffzuführungsmenge in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE, der Einlassluftströmungsgeschwindigkeit, erfasst durch den Luftströmungsmesser 14, und dem Ziel- entsprechenden Verhältnis (DML) des Abschnittes 520 bestimmt.
Ein Kraftstoffsystem 702, z. B. ein Kraftstoffeinspritzsystem, führt die gesteuerte Menge des Kraftstoffes zu dem Motor in Abhängigkeit zu einem Kraftstoffsteuersignal von dem Abschnitt 701 zu. Die U. S.- Patentanmeldungen Nr. 08/804, 454 (eingereicht am 21. Februar 1997) und die 09/089, 367 (eingereicht am 03. Juni 1998) zeigen Kraftstoffsteuersysteme, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können.
Das System der 19 weist außerdem einen Speicherabschnitt 601 auf, um eine funktionale Beziehung entsprechend der 2 in der Form, z. B. eines Planes, zu speichern.
In dem dargestellten Beispiel ist das Steuersystem der 1 an einem Fahrzeug montiert. Die Steuereinheit 11 enthält als eine Hauptkomponente zumindest einen Rechner, der an dem Fahrzeug montiert ist.

Claims

Drehmomentsteuerbarer Motor mit: einem Drosselventil; einem Beschleunigersensor zum Erfassen eines Beschleunigeröffnungsgrades eines Beschleunigerpedals; einem Motordrehzahlsensor zum Erfassen einer Motordrehzahl des Motors; und einer Steuerung mit; i) einem ersten Abschnitt zum Berechnen eines Ziel- entsprechenden Verhältnisses, ii) einem zweiten Abschnitt zum Berechnen einer einheitsbezogenen Anforderung der Drosselöftnungsfläche, die eine Anforderungs- Drosselöftnungsfläche pro einheitsbezogener Verdrängung für eine Motorumdrehung in Übereinstimmung mit dem Beschleunigeröftnungsgrad und der Motordrehzahl ist, iii) einem dritten Abschnitt zum Berechnen einer Ziel- Basiseinlassluftmenge in Übereinstimmung mit der einheitsbezogenen Anforderung der Drosselöftnungsfläche, iv) einem vierten Abschnitt zum Berechnen einer Zielsteuerungs- Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel- Basiseinlassluftmenge und dem Zielentsprechenden Verhältnis, v) einem fünften Abschnitt zum Berechnen eines gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrades in Übereinstimmung mit der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge und der Motordrehzahl, und vi) einem sechsten Abschnitt zum Steuern eines tatsächlichen Drosselöffnungsgrades des Drosselventils auf den Ziel- Drosselöftnungsgrad.
Motor nach Anspruch 1, wobei der dritte Abschnitt der Steuerung aufweist: einen ersten Unterabschnitt zum Berechnen eines Ziel- Basis- Volumenströmungsratenverhältnisses aus der einheitsbezogenen Anforderung der Drosselöffnungsfläche; und einem zweiten Unterabschnitt zum Berechnen der Ziel- Basiseinlassluftmenge durch Multiplizieren des Ziel- Basis- Volumenströmungsratenverhältnisses mit einer maximalen Einlassluftmenge bei der Motordrehzahl.
Motor nach Anspruch 2, wobei der fünfte Abschnitt aufweist: einen ersten Unterabschnitt zum Berechnen eines Ziel- Steuerungs- Volumenströmungsratenverhältnisses durch Dividieren der Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge durch die maximale Einlassluftmenge bei der Motordrehzahl; einen zweiten Unterabschnitt zum Berechnen einer einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche, die eine Ziel- Drosselöffnungsfläche pro einheitsbezogener Verdrängung für eine Motorumdrehung ist, aus dem Ziel- Steuerungs-Volumenströmungsratenverhältnis; einen dritten Unterabschnitt zum Berechnen der Ziel- Drosselöffnungsfläche durch Multiplizieren der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche mit einer Verdrängung und der Motordrehzahl; und einen vierten Unterabschnitt zum Berechnen des gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrades aus dem Ziel- Drosselöffnungsfläche.
Motor nach Anspruch 3, wobei der zweite Abschnitt aufweist: einen ersten Unterabschnitt zum Berechnen einer Lastanforderungs-Drosselöffnungsfläche in Übereinstimmung mit dem Beschleunigeröffnungsgrad; und einen zweiten Unterabschnitt zum Berechnen der einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche durch Dividieren des Lastanforderung- Drosselöffnungsfläche durch die Verdrängung und die Motordrehzahl.
Motor nach Anspruch 4, wobei der erste Unterabschnitt des zweiten Abschnittes den Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche durch Addieren einer Hilfs- Anforderungs- Drosselöffnungsfläche für eine Leerlaufdrehzahlsteuerung zu einer Beschleunigeranforderungs- Drosselöffnungsfläche, bestimmt in Übereinstimmung mit der Beschleunigeröffnung, berechnet.
Motor nach Anspruch 1, wobei der fünfte Abschnitt aufweist: einen ersten Unterabschnitt zum Berechnen eines Ziel- Steuerungs- Volumenströmungsratenvefiältnisses durch Dividieren der Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge durch eine maximale Einlassluftmenge bei der Motordrehzahl; einen zweiten Unterabschnitt zum Berechnen einer einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche, die eine Ziel- Drosselöffnungsfläche pro Einheit Verdrängung für eine Motorumdrehung ist, aus dem Ziel- Steuerungs- Volumenströmungsratenvefiältnis; einen dritten Unterabschnitt zum Berechnen einer Ziel- Drosselöffnungsfläche durch Multiplizieren der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche mit einer Verdrängung und der Motordrehzahl; und einen vierten Unterabschnitt zum Berechnen des gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrades aus der Ziel- Drosselöffnungsfläche.
Motor nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt aufweist: einen ersten Unterabschnitt zum Berechnen einer Lastanforderungs-Drosselöffnungsfläche in Übereinstimmung mit dem Beschleunigeröffnungsgrad; und einen zweiten Unterabschnitt zum Berechnen der einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche durch Dividieren der Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche durch eine Verdrängung und die Motordrehzahl.
Vorrichtung zum Steuern des Motordrehmomentes, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Verarbeitungsabschnitt zum Berechnen einer Ziel- Basiseinlassluftmenge in Übereinstimmung mit einer Beschleunigereingabe und einer Motordrehzahl, um eine Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel- Basiseinlassluftmenge und einem Ziel- entsprechenden Verhältnis zu berechnen, zum Berechnen eines gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrades in Übereinstimmung mit der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge und der Motordrehzahl, und zum Steuern eines tatsächlichen Drosselöffnungsgrades, um das Motordrehmoment in Übereinstimmung mit dem Ziel- Drosselöffnungsgrad zu steuern; und einen Speicherabschnitt zum Speichern einer funktionalen Beziehung zwischen einer einheitsbezogenen Drosselöffnungsfläche und einem volumetrischen Einlassströmungsratenverhältnis, und um den Verarbeitungsabschnitt zu veranlassen, die funktionale Beziehung zum Berechnen des Ziel- Drosselöffnungsgrades aus der Beschleunigereingabe und der Motordrehzahl zu verwenden, wobei die einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche ein Drosselöffnungsfläche pro Einheit Verdrängung für eine Motorumdrehung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Verarbeitungsabschnitt entweder die Ziel- Basiseinlassluftmenge oder den Ziel- Drosselöffnungsgrad durch Gebrauch der in dem Speicherabschnitt gespeicherten funktionalen Beziehung berechnet, die einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche zu einem Quotienten gleich ist, der durch Dividieren einer Gesamt- Drosselöffnungsfläche durch eine volumetrische Verdrängung und die Motordrehzahl erhalten wird, und das volumetrische Einlassströmungsratenverhältnis gleich zu einem Quotienten ist, der durch Dividieren einer Einlassluftmenge durch eine maximale Einlassluftmenge bei der Motordrehzahl erhalten wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Verarbeitungsabschnitt einen maximalen Einlassmengen- Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen der maximalen Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl aufweist, einen ersten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen entweder der gesamten Drosselöffnungsfläche, oder der einheitsbezogenen Drosselöffnungsfläche aus derjeweils anderen Größe der Gesamt- Drosselöffnungsfläche oder einheitsbezogener Drosselöffnungsfläche, so dass die einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche gleich ist dem Quotienten, der durch Dividieren der gesamten Drosselöffnungsfläche durch die Verdrängung und die Motordrehzahl erhalten wird, einem zweiten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen entweder des volumetrischen Einlassströmungsratenverhältnisses oder einer entsprechenden Einlassluftmenge, so dass das volumetrische Einlassströmungsratenverhältnis dem Quotienten gleicht, der erhalten wird durch Division der entsprechenden Einlassluftmenge durch die maximale Einlassluftmenge entspricht und einen Funktionsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen entweder der einheitsbezogenen Drosselöffnungsfläche, oder des volumetrischen Einlassströmungsratenverhältnisses aus der jeweils anderen Größe der einheitsbezogenen Drosselöffnungsfläche oder volumetrisches Einlassströmungsratenverhältnis entsprechend der funktionalen Beziehung.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die den Verarbeitungsabschnitt und den Speicherabschnitt aufweist; wobei der Verarbeitungsabschnitt aufweist: einen Ziel- entsprechenden Verhältnis- Bestimmungsabschnitt zum Berechnen des Ziel- entsprechenden Verhältnisses, einen Ziel- Basiseinlassluftmengen- Bestimmungsabschnitt zum Berechnen der Ziel- Basiseinlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Beschleunigereingabe und der Motordrehzahl; eine Zielsteuerungs- Einlassluftmengen- Bestimmungsabschnitt zum Berechnen der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel-Basis- Einlassluftmenge und dem Ziel- entsprechenden Verhältnis, so dass die Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge gleich ist der Ziel- Basiseinlassluftmenge dividiert durch das Ziel- entsprechende Verhältnis; einem Ziel- Drosselöffnungsgrad- Bestimmungsabschnitt zum Berechnen des Ziel- Drosselöffnungsgrades in Übereinstimmung mit der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge und der Motordrehzahl; und einen Drosselsteuerungsabschnitt zum Steuern des tatsächlichen Drosselöffnungsgrades auf den Ziel- Drosselöffnungsgrad; und wobei entweder der Ziel- Basiseinlassluftmengen- Bestimmungsabschnitt, oder der Ziel- Drosselöffnungsgrad- Bestimmungsabschnitt die ersten und zweiten Übersetzungsabschnitte und den Funktionsbestimmungsabschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Ziel- Drosselöffnungsgrad- Bestimmungsabschnitt enthält den zweiten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen des volumetrischen Einlassströmungsratenverhältnisses, der ein Ziel- Steuerungsvolumen- Strömungsratenverhältnis aus der entsprechenden Einlassluftmenge ist, die die Ziel- Steuerungseinlassluftmenge ist, den Funktionsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche, die eine einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche aus dem Ziel- Steuerungsvolumen- Einlassströmungsratenverhältnis entsprechend der funktionalen Beziehung ist, und den ersten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen der Gesamt- Drosselöffnungsfläche, die die gewünschte Ziel- Drosselöffnungsfläche aus der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Ziel- Basiseinlassluftmengen-Bestimmungsabschnitt den ersten Übersetzungsabschnitt aufweist, um die einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche zu bestimmen, die eine einheitsbezogene Anforderungs- Drosselöffnungsfläche aus der Gesamt- Drosselöffnungsfläche ist, die eine Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche ist, durch Dividieren der Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche durch die Motordrehzahl und eine volumetrische Verdrängung, den Funktionsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen des volumetrischen Einlassströmungsratenverhältnisses, das ein Ziel-Basisvolumenströmungsratenverhältnis aus der einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche entsprechend der funktionalen Beziehung ist, und den zweiten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen der entsprechenden Einlassluftmenge, die die Ziel- Basiseinlassluftmenge aus dem Ziel- Basisvolumenströmungsratenverhältnis ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Ziel- Drosselöffnungsgrad- Bestimmungsabschnitt einen dritten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen eines Ziel- Steuervolumen- Strömungsratenverhältnisses aus der Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge durch Dividieren der Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge durch die maximale Einlassluftmenge aufweist, einen zweiten Funktionsbestimmungsabschnitt zum Bestimmen der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche aus dem Ziel- Steuervolumen- Einlassströmungsratenverhältnis entsprechend einer umgekehrt proportionalen Funktion der funktionalen Beziehung, und einen vierten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen der Ziel- Drosselöffnungsfläche aus der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche durch Multiplizieren der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche mit der Verdrängung und der Motordrehzahl.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Ziel- Basiseinlassluftmengen-Bestimmungsabschnitt einen Untergrenz- Abschnitt aufweist, um zu verhindern, dass die Motordrehzahl, die in dem ersten Übersetzungsabschnitt verwendet wird, auf Null reduziert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Ziel- Basiseinlassluftmengen-Bestimmungsabschnitt einen Beschleunigeranforderungs- Bestimmungsabschnitt aufweist, um eine Beschleunigeranforderungs- Drosselöffnungsfläche zu bestimmen, einen Hilfsanforderungs- Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen einer Hilfsanforderungs- Drosselöffnungsfläche in Übereinstimmung mit einem Zustand eines Zubehörs während des Motorleerlaufs, und einen Lastanforderungs- Bestimmungsabschnitt zum Bestimmen der Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche durch Addition der Beschleunigeranforderungs- Drosselöffnungsfläche und der Hilfsanforderungs- Drosselöffnungsfläche.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtung ein Motorsystem ist und außerdem aufweist eine Brennkraftmaschine, ein Drosselventil, einen Drosselbetätiger zum Empfangen eines Drosselsteuerungssignals, erzeugt durch den Drosselsteuerungsabschnitt, und zum Verändem des tatsächlichen Drosselöffnungsgrades des Drosselventiles in Abhängigkeit von dem Drosselsteuerungssignal, das den Ziel- Drosselöffnungsgrad repräsentiert, und einen Eingabeabschnitt zum Sammeln der Eingangsinformation zum Bestimmen der Beschleunigereingabe und der Motordrehzahl.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Eingabeabschnitt eine Beschleuniger- Eingabevorrichtung aufweist, die ein Beschleunigereingangssignal erzeugt, das die Beschleunigereingabe repräsentiert, einen Motordrehzahlsensor zum Bestimmen der Motordrehzahl, und einen Luftströmungssensor zum Erfassen einer tatsächlichen Einlassluftmenge, und die Vorrichtung weist außerdem ein Kraftstoffsystem zum Verändern einer Kraftstoffzuführungsmenge zu dem Motor in Abhängigkeit von einem Kraftstoffsteuerungssignal auf, und einen Kraftstoffsteuerungsabschnitt zum Steuern der Kraftstoffzuführungsmenge durch Erzeugen des Kraftstoffsteuerungssignals in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl, der tatsächlichen Einlassluftmenge und dem Ziel- entsprechenden Verhältnis.
Motordrehmoment- Steuerverfahren mit: einem ersten Schritt zum Berechnen einer Ziel- Basiseinlassluftmenge in Übereinstimmung mit einer Beschleunigereingabe und einer Motordrehzahl; einem zweiten Schritt zum Berechnen einer Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel- Basiseinlassluftmenge und einem Zielentsprechenden Verhältnis; und einem dritten Schritt zum Berechnen eines gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrades in Übereinstimmung mit der Ziel- Steuerungs- Einlassluftmenge und der Motordrehzahl und zum Steuern eines tatsächlichen Drosselöffnungsgrades, um das Motordrehmoment in Übereinstimmung mit dem Ziel- Drosselöffnungsgrad zu steuern; wobei eine funktionale Beziehung zwischen einer einheitsbezogenen Drosselöffnungsfläche und einem volumetrischen Einlassströmungsratenverhältnis verwendet wird, um den Ziel- Drosselöffnungsgrad aus der Beschleunigereingabe und der Motordrehzahl zu berechnen, und die einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche eine Drosselöffnungsfläche pro Einheit Verdrängung für eine Motorumdrehung ist.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die funktionale Beziehung verwendet wird zum Berechnen der Ziel- Basiseinlassluftmenge oder des Ziel- Drosselöffnungsgrades, die einheitsbezogene Drosselöffnungsfläche gleich ist zu einem Quotienten, der durch Dividieren eines Gesamt- Drosselöffnungsfläche durch eine Verdrängung und die Motordrehzahl erhalten wird, und das volumetrische Einlassströmungsratenverhältnis gleich ist zu einem Quotienten, der durch Dividieren einer Einlassluftmenge durch eine maximale Einlassluftmenge bei der Motordrehzahl erhalten wird.
Motordrehmoment- Steuerverfahren nach Anspruch 19, wobei das Verfahren außerdem aufweist einen Ziel- entsprechenden Verhältnis- Bestimmungsschritt des Berechnens des Ziel- entsprechenden Verhältnisses; wobei der erste Schritt einen ersten Unterschritt zum Berechnen einer einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche aufweist, der eine Anforderungs- Drosselöffnungsfläche pro einheitsbezogener Verdrängung für eine Motorumdrehung ist, in Übereinstimmung mit der Beschleunigereingabe und der Motordrehzahl, und einen zweiten Unterschritt zum Berechnen der Ziel- Basiseinlassluftmenge in Übereinstimmung mit der einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche ist; und wobei der dritte Schritt aufweist einen Ziel- Drosselöffnungs- Bestimmungsschritt zum Berechnen des Ziel- Drosselöffnungsgrades in Übereinstimmung mit der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge und der Motordrehzahl aufweist, und einen Drosselsteuerungsschritt zum Steuern des tatsächlichen Drosselöffnungsgrades auf den Ziel- Drosselöffnungsgrad.
Motordrehmoment- Steuervertahren nach Anspruch 19, wobei das Verfahren außerdem einen Ziel- entsprechenden Verhältnis-Bestimmungsschritt des Berechnens des Ziel- entsprechenden Verhältnisses aufweist; wobei der erste Schritt aufweist einen ersten Übersetzungsschritt zum Bestimmen einer einheitsbezogenen Anforderungs- Drosselöffnungsfläche aus einer Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche durch Dividieren der Lastanforderungs- Drosselöffnungsfläche durch die Motordrehzahl und eine Verdrängung, einen ersten Funktionsbestimmungsschritt für das Bestimmen eines Ziel- Basisvolumen- Strömungsratenverhältnisses aus der einheitsbezogenen Anforderungs-Drosselöffnungsfläche entsprechend der funktionalen Beziehung, und einen zweiten Übersetzungsabschnitt zum Bestimmen der Ziel- Basiseinlassluftmenge aus dem Ziel- Basisvolumenströmungsratenverhältnis; und wobei der dritte Schritt aufweist einen dritten Übersetzungsschritt zum Bestimmen eines Ziel- Steuerungs- Volumenströmungsratenverhältnisses aus der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge durch Dividieren der Zielsteuerungs- Einlassluftmenge durch die maximale Einlassluftmenge, einen zweite Funktionsbestimmungsschritt zum Bestimmen einer einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche aus dem Ziel- Steuervolumen- Einlassströmungsratenverhältnis entsprechend einer umgekehrt proportionalen Funktion der funktionalen Beziehung, einen vierte Übersetzungsschritt zum Bestimmen einer Ziel- Drosselöffnungsfläche aus der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche durch Multiplizieren der einheitsbezogenen Ziel- Drosselöffnungsfläche mit der Verdrängung und der Motordrehzahl und einen Drosselöffnungs- Bestimmungsschritt zum Bestimmen des gewünschten Ziel- Drosselöffnungsgrades aus der Ziel- Drosselöffnungsfläche.