СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ
CONTROL METHOD AND CONTROL DEVICE FOR ENGINE

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству управления и к способу управления для двигателя, которые подавляют вибрацию, возникающую в транспортном средстве во время прекращения и во время последующего возобновления подачи топлива в двигатель.
Уровень техники
Общеизвестно, во время прекращения подачи топлива в двигатель, использовать крутящий момент двигателя для того, чтобы подавлять вибрацию, возникающую в транспортном средстве вследствие прекращения подачи топлива, с тем чтобы подавлять толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
В публикации JP 08-177566 A описана технология, с помощью которой, когда педаль акселератора полностью отпускается, и подача топлива в двигатель должна прекращаться, шаблон впрыска топлива, заданный заранее таким образом, чтобы подавлять вибрацию, возникающую в транспортном средстве, считывается, и клапаны впрыска топлива приводятся в действие в соответствии с шаблоном, чтобы за счет этого формировать крутящий момент двигателя. В частности, информация относительно того, следует выполнять или запрещать впрыск топлива в цилиндр, который должен совершать такт сгорания следующим, считывается из шаблона впрыска топлива (FCTPTN). При том, что значение флага (C) задано равным "1" при выполнении впрыска топлива, и "0" при запрете впрыска топлива, впрыск топлива выполняется для цилиндра, для которого значение флага (C) задано равным "1", тогда как впрыск топлива запрещается для цилиндра, для которого значение задано равным "0". Такое управление повторяется для каждого цилиндра, который должен совершать такт сгорания. В момент времени, когда период, определенный посредством счетчика команд, истек, управление на основе шаблона впрыска топлива заканчивается, и подача топлива во все цилиндры прекращается.
Сущность изобретения
Тем не менее, согласно управлению, которое неизменно применяет предварительно установленный шаблон впрыска топлива, затруднительно надежным образом подавлять толчок в результате резкого повышения крутящего момента, когда частота оборотов двигателя или передаточное отношение трансмиссии отличается от опорной настройки. Это обусловлено тем, что в то время как временное разрешение, с которым может управляться крутящий момент двигателя, определяется посредством интервала сгорания, интервал (время) сгорания варьируется в зависимости от частоты оборотов двигателя, и с другой стороны, крутильная вибрация, возникающая в силовой передаче в сочетании с флуктуацией крутящего момента двигателя, варьируется в зависимости от передаточного отношения трансмиссии.
Дополнительно, проблема толчка в результате резкого повышения крутящего момента возникает не только при прекращении подачи топлива, но также и при, после прекращения подачи топлива в двигатель, возобновлении подачи топлива в ответ на нажатие педали акселератора и т.п. В JP 08-177566 A не упоминается такой толчок в результате резкого повышения крутящего момента во время возобновления.
В связи с вышеизложенным, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы более надежным образом подавлять толчок в результате резкого повышения крутящего момента во время прекращения и во время последующего возобновления подачи топлива в двигатель.
В варианте осуществления, настоящее изобретение предоставляет способ управления для двигателя.
В варианте осуществления настоящего изобретения, определяется то, удовлетворяется или нет предварительно определенное условие прекращения подачи топлива; управление подавлением вибрации во время прекращения, после прекращения подачи топлива в ответ на удовлетворение предварительно определенного условия прекращения подачи топлива, для временного выполнения подачи топлива в двигатель, чтобы подавлять вибрацию транспортного средства, выполняется; и подача топлива во все цилиндры прекращается после выполнения управления подавлением вибрации во время прекращения. Здесь, при управлении подавлением вибрации во время прекращения, определяется то, совершает или нет первое предварительно определенное число цилиндров такт сгорания после прекращения подачи топлива, причем первое предварительно определенное число задается согласно частоте оборотов двигателя или передаточному отношению от двигателя на ведущие колеса, и в случае, если первое предварительно определенное число цилиндров совершает такт сгорания, подача топлива во второе предварительно определенное число цилиндров выполняется. Первое предварительно определенное число увеличивается по мере того, как частота оборотов двигателя становится более высокой, и увеличивается по мере того, как передаточное отношение от двигателя на ведущие колеса становится более высоким.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 является принципиальной схемой общей конфигурации приводной системы транспортного средства, включающей в себя двигатель согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 иллюстрирует тренд карты задания передаточного отношения для трансмиссии, включенной в приводную систему транспортного средства;
Фиг. 3 иллюстрирует тренд диапазона блокировки преобразователя крутящего момента, включенного в приводную систему транспортного средства;
Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций управления отсечкой топлива согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 5A иллюстрирует тренд карты задания числа цилиндров для прекращения впрыска при управлении отсечкой топлива;
Фиг. 5B иллюстрирует тренд карты задания числа цилиндров для выполнения впрыска при управлении отсечкой топлива;
Фиг. 6 иллюстрирует сущность управления впрыском для уменьшения толчка при управлении отсечкой топлива;
Фиг. 7 иллюстрирует работу контроллера двигателя относительно управления впрыском для уменьшения толчка при исходных условиях;
Фиг. 8 иллюстрирует работу контроллера двигателя относительно управления впрыском для уменьшения толчка, когда частота оборотов двигателя выше, чем при исходных условиях;
Фиг. 9 иллюстрирует работу контроллера двигателя относительно управления впрыском для уменьшения толчка, когда передаточное отношение ниже, чем при исходных условиях;
Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций управления восстановлением после отсечки топлива согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 11A иллюстрирует тренд карты задания числа цилиндров для прекращения впрыска при управлении восстановлением после отсечки топлива;
Фиг. 11B иллюстрирует тренд карты задания числа цилиндров для выполнения впрыска при управлении восстановлением после отсечки топлива;
Фиг. 12 иллюстрирует сущность управления впрыском для уменьшения толчка при управлении восстановлением после отсечки топлива;
Фиг. 13 иллюстрирует работу контроллера двигателя относительно управления впрыском для уменьшения толчка при исходных условиях;
Фиг. 14 иллюстрирует работу контроллера двигателя относительно управления впрыском для уменьшения толчка, когда частота оборотов двигателя выше, чем при исходных условиях; и
Фиг. 15 иллюстрирует работу контроллера двигателя относительно управления впрыском для уменьшения толчка, когда передаточное отношение ниже, чем при исходных условиях.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
Ниже описываются варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.
Общая конфигурация системы
Фиг. 1 показывает общую конфигурацию приводной системы транспортного средства, которая включает в себя двигатель 1 внутреннего сгорания (в дальнейшем в этом документе, называемый "двигателем") согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
В настоящем варианте осуществления, двигатель 1 составляет источник приведения в движение транспортного средства. Крутящий момент, сформированный посредством двигателя 1, передается через трансмиссию 3 (описана ниже), главную пару 4 и дифференциал 5, на ведущие валы 6a, 6b, в силу этого вращая ведущие колеса 7a, 7b. Хотя бесступенчатая трансмиссия приспосабливается в качестве трансмиссии 3, в настоящем варианте осуществления, без ограничения означенным, также может приспосабливаться ступенчатая трансмиссия.
Двигатель 1 включает в себя впускной канал 11 и выпускной канал 12. Воздух всасывается в цилиндры через впускной канал 11, и выхлопной газ, сформированный посредством сгорания в цилиндрах, выпускается наружу через выпускной канал 12. В настоящем варианте осуществления, двигатель 1 включает в себя клапаны 13 впрыска топлива в порту впускного канала 11, и воздушно-топливная смесь из воздуха и топлива, впрыскиваемого посредством клапанов 13 впрыска топлива, всасывается в цилиндры. Клапаны 13 впрыска топлива не ограничены клапанами, которые впрыскивают топливо в порт впускного канала 11; они могут представлять собой клапаны, которые впрыскивают топливо непосредственно в цилиндры. Свеча зажигания (не показана) предоставляется для каждого цилиндра в головке блока цилиндров двигателя 1, и воздушно-топливная смесь, всасываемая в цилиндр, зажигается посредством этой свечи зажигания.
Двигатель 1 имеет коленчатый вал 15, соединенный с входным валом 31 (в дальнейшем в этом документе, называемым "входным трансмиссионным валом") трансмиссии 3 через муфту 2. Трансмиссия 3 включает в себя, в качестве элементов управления переключением передач, шкив на стороне входного вала, шкив на стороне выходного вала и металлический ремень, подвешенный между шкивами. Соотношение между диаметром намотки металлического ремня на шкиве на стороне входного вала и диаметром намотки металлического ремня на шкиве на стороне выходного вала может изменяться таким образом, чтобы изменять передаточное отношение. Муфта 2 представляет собой блокируемую муфту преобразователя крутящего момента. Трансмиссия 3 имеет выходной вал 32 (в дальнейшем в этом документе, называемый "выходным трансмиссионным валом"), соединенный с ведущими валами 6a, 6b через главную пару 4 и дифференциал 5. Выходной крутящий момент (крутящий момент двигателя) двигателя 1, передаваемый через трансмиссию 3 и главную пару 4 на ведущие валы 6a, 6b, заставляет ведущие колеса 7a, 7b вращаться, с тем чтобы позволять транспортному средству двигаться вперед.
Конфигурация системы управления
Работа двигателя 1 управляется посредством контроллера 101 двигателя.
Контроллер 101 двигателя составляется в качестве электронного модуля управления, который включает в себя центральный процессор (CPU), устройства хранения данных, такие как ROM и RAM, и интерфейс ввода-вывода.
Контроллер 101 двигателя выводит, в качестве рабочих состояний двигателя 1, сигналы определения датчика 111 акселератора, датчика 112 частоты оборотов и датчика 113 температуры охлаждающей жидкости, а также вводит сигналы определения расходомера 114 воздуха, датчика 115 скорости транспортного средства и датчика 116 воздушно-топливного соотношения.
Датчик 111 акселератора определяет величину APO нажатия педали акселератора (в дальнейшем в этом документе, называемую "рабочей величиной нажатия педали акселератора") водителя. Датчик 112 частоты оборотов определяет частоту NE оборотов двигателя 1. В качестве датчика 112 частоты оборотов, может приспосабливаться датчик угла поворота коленчатого вала. Сигнал, выводимый из датчика угла поворота коленчатого вала для каждого единичного угла поворота коленчатого вала или каждого опорного угла поворота коленчатого вала, преобразуется в число оборотов в единицу времени (в дальнейшем в этом документе, называемое "частотой оборотов двигателя"), чтобы определять частоту NE оборотов двигателя 1. Датчик 113 температуры охлаждающей жидкости определяет температуру TW охлаждающей жидкости двигателя. Вместо температуры охлаждающей жидкости двигателя, может приспосабливаться температура смазочного масла двигателя. Расходомер 114 воздуха определяет расход воздуха, всасываемого в цилиндр, в качестве объема Qa всасываемого воздуха. Датчик 115 скорости транспортного средства определяет скорость VSP движения транспортного средства. Датчик 116 воздушно-топливного соотношения определяет воздушно-топливное соотношение AF выхлопного газа. Контроллер 101 двигателя задает объем впрыска топлива, распределение зажигания и т.п. на основе сигналов определения датчиков 111-116 и выводит сигнал приведения в действие согласно объему впрыска топлива в клапаны 13 впрыска топлива, например, чтобы управлять работой двигателя 1.
В настоящем варианте осуществления, в дополнение к вышеуказанному, для выполнения отсечки топлива при замедлении в ходе движения, предоставляется переключатель 117 холостого хода, который выводит сигнал включения, когда акселератор является полностью закрытым. Переключатель 117 холостого хода выводит сигнал включения в состоянии, в котором педаль акселератора полностью отпускается. Сигнал из переключателя 117 холостого хода вводится в контроллер 101 двигателя, аналогично сигналам из других датчиков. В нормальные времена, контроллер 101 двигателя выводит сигнал приведения в действие согласно рабочим состояниям двигателя 1 в клапаны 13 впрыска топлива, как пояснено выше. С другой стороны, в случае если предварительно определенное условие отсечки топлива, включающее в себя то, что частота NE оборотов двигателя не ниже предварительно определенного значения NEfc, удовлетворяется в то время, когда акселератор является полностью закрытым, операция впрыска клапанов 13 впрыска топлива прекращается, чтобы прекращать подачу топлива в двигатель 1. Отсечка топлива при замедлении отменяется, после ее выполнения, когда водитель нажимает педаль акселератора, и вывод из переключателя 117 холостого хода изменяется на сигнал выключения, либо когда частота NE оборотов двигателя уменьшается до значения, равного или ниже предварительно определенного значения NErc, при том, что педаль акселератора остается в полностью отпущенном состоянии. После отмены отсечки топлива при замедлении, операция впрыска клапанов 13 впрыска топлива возобновляется, за счет чего подача топлива в двигатель 1 возобновляется.
Контроллер 101 двигателя составляет "модуль управления двигателем" согласно настоящему варианту осуществления, и различные датчики 111-116, включающие в себя датчик 111 акселератора и датчик 112 частоты оборотов, составляют "датчик рабочего состояния двигателя".
Работа трансмиссии 3 управляется посредством контроллера 301 трансмиссии, который составляется в качестве электронного модуля управления, аналогично контроллеру 101 двигателя.
Контроллер 301 трансмиссии вводит сигнал из датчика 311 частоты оборотов, который определяет частоту оборотов входного трансмиссионного вала 31, а также сигнал из переключателя режима движения (не показан) и сигнал из датчика температуры жидкости, который определяет температуру гидравлической жидкости трансмиссии, и дополнительно вводит рабочую величину APO нажатия педали акселератора и скорость VSP транспортного средства через контроллер 101 двигателя. На основе сигналов определения датчиков, контроллер 301 трансмиссии выполняет вычисление относительно управления переключением передач и т.п. и управляет операциями трансмиссии 3 и блокировочной муфты 2.
В частности, контроллер 301 трансмиссии обращается к картографическим данным трендов, показанным на фиг. 2, на основе рабочей величины APO нажатия педали акселератора и скорости VSP транспортного средства, чтобы вычислять целевую частоту Ni_t оборотов входного вала трансмиссии 3. Целевая частота Ni_t оборотов входного вала является целевым значением для частоты Ni оборотов (в дальнейшем в этом документе, называемой "частотой оборотов входного вала") входного трансмиссионного вала 31, которая задается в соответствии со скоростью VSP транспортного средства для каждой рабочей величины APO нажатия педали акселератора таким образом, что она увеличивается в ответ на увеличение скорости VSP транспортного средства, и при постоянной скорости транспортного средства VSP, она задается равным большему значению с большей рабочей величиной APO нажатия педали акселератора. Контроллер 301 трансмиссии управляет передаточным отношением трансмиссии 3 таким образом, чтобы инструктировать частоте Ni оборотов входного вала, определенной посредством датчика 311 частоты оборотов, приближаться к целевой частоте Ni_t оборотов входного вала. Дополнительно, контроллер 301 трансмиссии обращается к картографическим данным трендов, показанным на фиг. 3, и в случае если состояние движения транспортного средства, определенное посредством рабочей величины APO нажатия педали акселератора и скорости VSP транспортного средства, попадает в диапазон блокировки на чертеже, инструктирует блокировочной муфте 2 зацепляться, тогда как в случае, если оно попадает в другой диапазон, инструктирует блокировочной муфте 2 расцепляться. В состоянии, в котором блокировочная муфта 2 зацепляется, коленчатый вал 15 двигателя 1 и входной вал 31 трансмиссии 3 механически сцепляются непосредственно друг с другом.
Содержимое управления отсечкой топлива
В дальнейшем описывается управление отсечкой топлива для выполнения отсечки топлива при замедлении со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа, показанную на фиг. 4.
В настоящем варианте осуществления, управляющая процедура, показанная на фиг. 4, выполняется через определенные интервалы времени после запуска двигателя 1. В нижеприведенном описании, предполагается, при выполнении отсечки топлива при замедлении, что состояние движения транспортного средства попадает в диапазон блокировки, показанный на фиг. 3, и что блокировочная муфта 2 находится в зацепленном состоянии.
На этапе S101, в качестве рабочих состояний двигателя 1, частота NE оборотов двигателя и передаточное отношение RT считываются, и сигнал из переключателя 117 холостого хода также считывается. Здесь, передаточное отношение RT означает передаточное отношение во всем тракте передачи мощности из двигателя 1 на ведущие колеса 7a, 7b, либо более конкретно, из коленчатого вала 15 двигателя 1 на ведущие валы 6a, 6b, которое получается в качестве произведения (=R1*R2) передаточного отношения R1 трансмиссии 3 и конечного передаточного отношения R2 главной пары 4. Хотя передаточное отношение R1 трансмиссии 3 может задаваться равным целевому передаточному отношению трансмиссии 3, и передаточное отношение RT может получаться в качестве произведения этого целевого передаточного отношения и конечного передаточного отношения R2, в настоящем варианте осуществления, значение, полученное посредством деления частоты Ni оборотов входного трансмиссионного вала 31 на частоту No оборотов ведущих валов 6a, 6b, приспосабливается. Частота No оборотов ведущих валов 6a, 6b может получаться из скорости VSP транспортного средства.
На этапе S102, определяется то, удовлетворяется или нет предварительно определенное условие отсечки топлива. В частности, определяется то, представляет собой сигнал из переключателя 117 холостого хода или нет сигнал включения, и частота NE оборотов двигателя не ниже предварительно определенного значения NEfc. Если условие отсечки топлива удовлетворяется, процесс переходит к этапу S103; иначе, процесс переходит к этапу S107. Условие отсечки топлива соответствует "предварительно определенному условию прекращения подачи топлива". В настоящем варианте осуществления, состояние, в котором педаль акселератора полностью отпускается, определяется посредством сигнала из переключателя 117 холостого хода. Альтернативно, датчик 111 акселератора может приспосабливаться, чтобы определять состояние, в котором педаль акселератора полностью отпускается, при том, что рабочая величина APO нажатия педали акселератора равна нулю или практически нулю.
На этапе S103-105, выполняется управление впрыском для уменьшения толчка во время прекращения подачи топлива (в дальнейшем в этом документе, называемое "управлением впрыском для уменьшения толчка во время прекращения"). Управление впрыском для уменьшения толчка во время прекращения соответствует "управлению подавлением вибрации во время прекращения", при котором после прекращения подачи топлива в ответ на удовлетворение условия отсечки топлива, подача топлива в некоторые цилиндры выполняется для того, чтобы уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента вследствие крутильной вибрации в силовой передаче.
Фиг. 6 показывает конкретный пример шаблона впрыска для уменьшения толчка во время прекращения.
В настоящем варианте осуществления, шаблон впрыска для уменьшения толчка во время прекращения задается во времена tc1-tc3, в которые предварительно определенное число цилиндров совершает такт сгорания после времени tc1, когда удовлетворяется условие отсечки топлива. Согласно этому шаблону, приведение в действие клапана 13 впрыска топлива разрешается (впрыск топлива включен) или запрещается (впрыск топлива выключен). Частота NE оборотов двигателя и передаточное отношение RT во время tc1 определяются, и на основе этих рабочих состояний двигателя, задаются число Ncy0 (в дальнейшем в этом документе, называемое "числом цилиндров для прекращения впрыска") цилиндров, в которых приведение в действие клапана 13 впрыска топлива запрещается, и число Ncy1 (в дальнейшем в этом документе, называемое "числом цилиндров для выполнения впрыска") цилиндров, в которых приведение в действие клапана 13 впрыска топлива разрешается.
В примере, показанном на фиг. 6, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска равно 3, и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска равно 2. Три последовательных цилиндра в порядке зажигания (третий цилиндр #3, четвертый цилиндр #4 и второй цилиндр #2), с началом посредством третьего цилиндра #3, который должен совершать такт сгорания следующим после времени tc1, когда условие отсечки топлива удовлетворяется, задаются в качестве целей, в которых приведение в действие клапана 13 впрыска топлива запрещается. Дополнительно, цели, в которых приведение в действие клапана 13 впрыска топлива разрешается, задаются в качестве двух последовательных цилиндров в порядке зажигания (первого цилиндра #1 и третьего цилиндра #3) после последнего целевого цилиндра (второго цилиндра #2), в котором приведение в действие клапана запрещено.
Таким образом, после прекращения подачи топлива в ответ на удовлетворение условия отсечки топлива (время tc1), приведение в действие клапана 13 впрыска топлива разрешается в некоторых цилиндрах (в первом и третьем цилиндрах #1 и #3) таким образом, что крутящий момент двигателя формируется временно (времена tc2-tc3).
Возвращаясь к фиг. 4, на этапе S103, вычисляется шаблон впрыска для уменьшения толчка во время прекращения для уменьшения толчка в результате резкого повышения крутящего момента во время прекращения подачи топлива. В частности, вычисляется число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска. Выполняется вычисление числа Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска, на основе частоты NE оборотов двигателя и передаточного отношения RT, посредством обращения к картографическим данным трендов, показанным на фиг. 5A. При этом вычислении, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска вычисляется как большее значение по мере того, как частота NE оборотов двигателя становится более высокой, и передаточное отношение RT становится более высоким (другими словами, когда ступень зубчатой передачи находится на стороне более низких скоростей). Вычисление числа Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска аналогично выполняется, на основе частоты NE оборотов двигателя и передаточного отношения RT, посредством обращения к картографическим данным, показанным на фиг. 5B. Число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска вычисляется как большее значение по мере того, как частота NE оборотов двигателя становится более высокой, и передаточное отношение RT становится более высоким.
На этапе S104, клапаны 13 впрыска топлива приводятся в действие в соответствии с шаблоном впрыска для уменьшения толчка во время прекращения. В примере, показанном на фиг. 6, подача топлива в двигатель прекращается в ответ на удовлетворение условия отсечки топлива (время tc1), и определяется то, совершают или нет цилиндры #3, #4 и #2, соответствующие числу Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска (=3), размещаемых в порядке зажигания, с началом посредством цилиндра (третьего цилиндра #3), который совершает такт сгорания следующим после удовлетворения условия отсечки топлива, такт сгорания. Когда эти цилиндры совершают такт сгорания, приведение в действие клапана 13 впрыска топлива разрешается в цилиндрах (#1 и #3) согласно числу Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска (=2), размещаемых в порядке зажигания после второго цилиндра #2, чтобы временно выполнять подачу топлива в двигатель 1.
На этапе S105, определяется то, завершается или нет управление впрыском для уменьшения толчка во время прекращения. В частности, определяется то, совершает или нет число (в примере, показанном на фиг. 6, пять) цилиндров, причем число получается в качестве суммы (=Ncy0+Ncy1) числа Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и числа Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска, такт сгорания. Когда управление впрыском для уменьшения толчка во время прекращения завершается, процесс переходит к этапу S106; иначе, процесс возвращается на этапе S104, и обработка на этапе S104 и 105, описанных выше, повторяется.
На этапе S106, приведение в действие клапанов 13 впрыска топлива, включенных во все цилиндры, запрещается, за счет чего подача топлива в двигатель 1 полностью прекращается, чтобы завершать управление отсечкой топлива.
На этапе S107, выполняется нормальное управление впрыском топлива, при котором топливо в объеме, соответствующем рабочим состояниям двигателя, подается в двигатель 1 посредством клапанов 13 впрыска топлива.
В настоящем варианте осуществления, обработка на этапе S103-105, показанных на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 4, соответствует "управлению подавлением вибрации во время прекращения", и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска соответствуют, соответственно, "первому предварительно определенному числу" и "второму предварительно определенному числу". Дополнительно, обработка на этапе S102, показанном на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 4, реализует функцию в качестве "модуля определения условий прекращения", обработка на этапе S103-105 реализует функцию в качестве "модуля управления подавлением вибрации во время прекращения", и обработка на этапе S106 реализует функцию в качестве "модуля прекращения подачи топлива".
Описание работы и преимуществ
Выше приведено содержимое управления отсечкой топлива. Ниже обобщаются преимущества, полученные посредством настоящего варианта осуществления.
В настоящем варианте осуществления, при выполнении отсечки топлива при замедлении, управление впрыском для уменьшения толчка во время прекращения выполняется перед прекращением подачи топлива во все цилиндры, чтобы за счет этого подавлять крутильную вибрацию в силовой передаче вследствие флуктуации крутящего момента двигателя и уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
Фиг. 7 показывает преимущества согласно настоящему варианту осуществления при исходных условиях (частота оборотов двигателя: NEb1, передаточное отношение: RTb1). На фиг. 7, две штрихпунктирных линии указывают крутящий момент ведущего вала в случае, если подача топлива во все цилиндры прекращается сразу после удовлетворения условия отсечки топлива (время tc1) без выполнения управления впрыском для уменьшения толчка во время прекращения, и сплошная линия указывает крутящий момент ведущего вала в случае, если управление впрыском для уменьшения толчка во время прекращения выполняется.
Когда подача топлива в двигатель 1 временно выполняется после прекращения подачи топлива, посредством управления впрыском для уменьшения толчка во время прекращения, чтобы формировать крутящий момент двигателя в соответствии с отрицательным пиком флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала, может подавляться флуктуация крутящего момента ведущего вала, и может уменьшаться толчок в результате резкого повышения крутящего момента. В примере, показанном на фиг. 7, для удобства иллюстрации, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска задается равным 2, и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска задается равным 1.
В настоящем варианте осуществления, предусмотрена такая конфигурация, в которой число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска могут задаваться регулируемо в соответствии с частотой NE оборотов двигателя и передаточным отношением RT. В частности, на основе частоты NE оборотов двигателя и передаточного отношения RT во время удовлетворения условия отсечки топлива, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска задается равным большему значению по мере того, как частота NE оборотов двигателя становится более высокой, и передаточное отношение RT становится более высоким, и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска также задается равным большему значению по мере того, как частота NE оборотов двигателя становится более высокой, и передаточное отношение RT становится более высоким.
Фиг. 8 иллюстрирует шаблон впрыска для уменьшения толчка во время прекращения, который задается, когда условие отсечки топлива удовлетворяется в состоянии, в котором частота NE оборотов двигателя становится более высокой (NE=2*NEb1), чем при исходных условиях. Из двух сплошных линий, узкая сплошная линия A указывает изменение в случае, если число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска задаются равными 2 и 1, соответственно, аналогично настройкам при исходных условиях, и полужирная сплошная линия B указывает изменение в случае, если число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска задаются в соответствии с частотой NE оборотов двигателя. В примере, показанном на фиг. 8, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска увеличиваются (Ncy0=4, Ncy1=2) в ответ на увеличение частоты NE оборотов двигателя.
Временное разрешение, с которым может управляться крутящий момент двигателя, определяется посредством интервалов сгорания между цилиндрами, которые являются последовательными в порядке зажигания. Интервал (время) сгорания становится короче с увеличением частоты NE оборотов двигателя. Таким образом, если число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска поддерживаются равными настройкам при исходных условиях, несмотря на более высокую частоту NE оборотов двигателя, крутящий момент двигателя формируется раньше отрицательного пика во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала, и дополнительно, крутящий момент двигателя формируется только в течение короткого периода времени по сравнению с периодом, в который отрицательные компоненты формируются во флуктуации крутящего момента ведущего вала.
Напротив, когда число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска увеличиваются в ответ на увеличение частоты NE оборотов двигателя, крутящий момент двигателя может формироваться в надлежащее время, которое согласуется с отрицательным пиком во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала, и крутящий момент двигателя также может формироваться в течение соответствующего периода времени относительно периода, в который отрицательные компоненты формируются во флуктуации крутящего момента ведущего вала. В силу этого можно более надлежащим образом подавлять флуктуацию крутящего момента ведущего вала и уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
Фиг. 9 иллюстрирует шаблон впрыска для уменьшения толчка во время прекращения, который задается, когда условие отсечки топлива удовлетворяется в состоянии, в котором передаточное отношение RT становится более низким (RT=RTb1/3), чем при исходных условиях. Аналогично, как показано на фиг. 8, из двух сплошных линий, узкая сплошная линия A указывает изменение в случае, если настройки при исходных условиях сохраняются неизменными (Ncy0=2, Ncy1=1), и полужирная сплошная линия B указывает изменение в случае, если число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска задаются в соответствии с передаточным отношением RT. В примере, показанном на фиг. 9, в то время как число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска поддерживается равным настройке при исходных условиях, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска уменьшается в ответ на уменьшение передаточного отношения RT (Ncy0=1, Ncy1=1).
Крутильная вибрация, возникающая в силовой передаче вследствие флуктуации крутящего момента двигателя, варьируется в зависимости от передаточного отношения RT. При постоянной частоте NE оборотов двигателя, цикл флуктуации крутящего момента ведущего вала становится короче по мере того, как передаточное отношение RT уменьшается (другими словами, когда ступень зубчатой передачи находится на стороне более высоких частот вращения). Следовательно, если число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска поддерживается равным настройке при исходных условиях, несмотря на более низкое передаточное отношение RT, крутящий момент двигателя формируется после отрицательного пика во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала.
Напротив, когда число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска уменьшается в ответ на уменьшение передаточного отношения RT, чтобы заставлять крутящий момент двигателя формироваться раньше после прекращения подачи топлива, крутящий момент двигателя сможет формироваться в надлежащее время в соответствии с отрицательным пиком во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала.
Дополнительно, в то время как амплитуда крутящего момента ведущего вала уменьшается с уменьшением передаточного отношения RT, если число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска поддерживается равным настройке при исходных условиях, несмотря на уменьшенное передаточное отношение RT, формируется чрезмерно большой крутящий момент двигателя, который может в достаточной степени увеличивать флуктуацию крутящего момента ведущего вала.
Напротив, когда число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска уменьшается в ответ на уменьшение передаточного отношения RT, крутящий момент двигателя с соответствующей абсолютной величиной может накладываться на крутящий момент ведущего вала. В силу этого можно более надлежащим образом подавлять флуктуацию крутящего момента ведущего вала и уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
Описание другого варианта осуществления
Ниже описывается второй вариант осуществления настоящего изобретения.
В настоящем варианте осуществления, управление восстановлением после отсечки топлива для возобновления подачи топлива в двигатель 1 после выполнения отсечки топлива при замедлении выполняется.
Фиг. 10 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей последовательность операций управления восстановлением после отсечки топлива.
На этапе S201, в качестве рабочих состояний двигателя 1, частота NE оборотов двигателя и передаточное отношение RT считываются, и сигнал из переключателя 117 холостого хода также считывается.
На этапе S202, определяется то, удовлетворяется или нет предварительно определенное условие восстановления после отсечки топлива. В частности, определяется то, изменен или нет сигнал из переключателя 117 холостого хода с сигнала включения на сигнал выключения, либо то, уменьшена или нет частота NE оборотов двигателя до значения, равного или ниже предварительно определенного значения NErc, при том, что сигнал из переключателя 117 холостого хода по-прежнему представляет собой сигнал включения. Если условие восстановления после отсечки топлива удовлетворяется, процесс переходит к этапу S203; иначе, процесс переходит к этапу S207. Условие восстановления после отсечки топлива соответствует "предварительно определенному условию возобновления подачи топлива".
На этапе S203-205, выполняется управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления подачи топлива (в дальнейшем в этом документе, называемое "управлением впрыском для уменьшения толчка во время возобновления"). Управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления служит для уменьшения толчка в результате резкого повышения крутящего момента вследствие крутильной вибрации в силовой передаче посредством прекращения подачи топлива в некоторые цилиндры после возобновления подачи топлива в ответ на удовлетворение условия восстановления после отсечки топлива.
Фиг. 12 иллюстрирует конкретный пример шаблона впрыска для уменьшения толчка во время возобновления.
В настоящем варианте осуществления, шаблон впрыска для уменьшения толчка во время возобновления задается во времена tr1-tr3, в течение которых предварительно определенное число цилиндров совершают такт сгорания после времени tr1, когда удовлетворяется условие восстановления после отсечки топлива. Приведение в действие клапанов 13 впрыска топлива разрешается (впрыск топлива включен) или запрещается (впрыск топлива выключен) в соответствии с этим шаблоном. Как и в случае задания шаблона впрыска для уменьшения толчка во время прекращения, частота NE оборотов двигателя и передаточное отношение RT во время tr1 определяются, и число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска задаются на основе этих рабочих состояний двигателя.
В примере, показанном на фиг. 12, число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска равно 3, и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска равно 2. Три последовательных цилиндра в порядке зажигания (второй цилиндр #2, первый цилиндр #1 и третий цилиндр #3), с началом посредством второго цилиндра #2, который должен совершать такт сгорания следующим после времени tr1, когда условие восстановления после отсечки топлива удовлетворяется, задаются в качестве целей, в которых приведение в действие клапана 13 впрыска топлива разрешается. Дополнительно, цели, в которых приведение в действие клапана 13 впрыска топлива запрещается, задаются в качестве двух последовательных цилиндров в порядке зажигания (четвертого цилиндра #4 и второго цилиндра #2) после последнего целевого цилиндра (третьего цилиндра #3), в котором приведение в действие клапана разрешено.
Таким образом, после возобновления подачи топлива в ответ на удовлетворение условия восстановления после отсечки топлива (время tr1), приведение в действие клапана 13 впрыска топлива запрещается в некоторых цилиндрах (в четвертом и втором цилиндрах #4, #2) таким образом, что крутящий момент двигателя уменьшается временно (времена tr2-tr3).
Возвращаясь к фиг. 10, на этапе S203, вычисляется шаблон впрыска для уменьшения толчка во время возобновления для уменьшения толчка в результате резкого повышения крутящего момента во время возобновления подачи топлива. В частности, вычисляется число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска. Вычисление числа Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска выполняется посредством обращения к картографическим данным трендов, показанным на фиг. 11A, в соответствии с частотой NE оборотов двигателя и передаточным отношением RT. При этом вычислении, число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска вычисляется как большее значение по мере того, как частота NE оборотов двигателя становится более высокой, и передаточное отношение RT становится более высоким (другими словами, когда ступень зубчатой передачи находится на стороне более низких скоростей). Вычисление числа Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска аналогично выполняется посредством обращения к картографическим данным, показанным на фиг. 11B, в соответствии с частотой NE оборотов двигателя и передаточным отношением RT. Число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска вычисляется как большее значение по мере того, как частота NE оборотов двигателя становится более высокой, и передаточное отношение RT становится более высоким.
На этапе S204, клапаны 13 впрыска топлива приводятся в действие в соответствии с шаблоном впрыска для уменьшения толчка во время возобновления. В примере, показанном на фиг. 12, подача топлива в двигатель 1 возобновляется в ответ на удовлетворение условия восстановления после отсечки топлива (время tr1), и определяется то, совершают или нет цилиндры #2, #1 и #3, соответствующие числу Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска (=3), размещаемых в порядке зажигания, с началом посредством цилиндра (второго цилиндра #2), который совершает такт сгорания следующим после удовлетворения условия восстановления после отсечки топлива, такт сгорания, либо другими словами, определяется то, закончена или нет подача топлива в цилиндры, соответствующие числу Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска. Когда подача топлива в эти цилиндры закончена, приведение в действие клапана 13 впрыска топлива запрещается в цилиндрах (#4 и #2) согласно числу Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска (=2), размещаемых в порядке зажигания после третьего цилиндра #3, чтобы временно прекращать подачу топлива в двигатель 1.
На этапе S205, определяется то, завершается или нет управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления. В частности, определяется то, совершает или нет число (в примере, показанном на фиг. 12, пять) цилиндров, причем число получается в качестве суммы (=Ncy1+Ncy0) числа Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и числа Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска, такт сгорания. Когда управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления завершается, процесс переходит к этапу S206; иначе, процесс возвращается к этапу S204, и обработка на этапе S204 и 205, поясненных выше, повторяется.
На этапе S206, приведение в действие клапанов 13 впрыска топлива, включенных во все цилиндры, разрешается, чтобы возобновлять подачу топлива в двигатель 1. Управление восстановлением после отсечки топлива в силу этого завершается.
На этапе S207, отсечка топлива при замедлении продолжается, при прекращении подачи топлива в двигатель 1.
В настоящем варианте осуществления, число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска соответствуют "третьему предварительно определенному числу" и "четвертому предварительно определенному числу", соответственно. Дополнительно, обработка на этапе S202, показанном на блок-схеме последовательности операций способа на фиг. 10, реализует функцию в качестве "модуля определения условий возобновления", и обработка на этапе S203-205 реализует функцию в качестве "модуля управления подавлением вибрации во время возобновления".
Выше приведено содержимое управления восстановлением после отсечки топлива. Ниже обобщаются преимущества, полученные посредством настоящего варианта осуществления.
В настоящем варианте осуществления, при возобновлении подачи топлива посредством управления восстановлением после отсечки топлива, управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления выполняется после возобновления подачи топлива, чтобы временно прекращать подачу топлива в двигатель 1, чтобы за счет этого подавлять крутильную вибрацию в силовой передаче вследствие флуктуации крутящего момента двигателя и уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
Фиг. 13 показывает преимущества согласно настоящему варианту осуществления при исходных условиях (частота оборотов двигателя: NEb2, передаточное отношение: RTb2). На фиг. 13, две штрихпунктирных линии указывают крутящий момент ведущего вала в случае, если, после возобновления подачи топлива (время tr1), подача топлива продолжается без временного прекращения, без выполнения управления впрыском для уменьшения толчка во время возобновления, и сплошная линия указывает крутящий момент ведущего вала в случае, если управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления выполняется.
Когда подача топлива в двигатель 1 временно прекращается, после возобновления подачи топлива, посредством управления впрыском для уменьшения толчка во время возобновления, чтобы уменьшать крутящий момент двигателя в соответствии с положительным пиком во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала, может подавляться чрезмерное увеличение крутящего момента ведущего вала, и может уменьшаться толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
В настоящем варианте осуществления, предусмотрена такая конфигурация, в которой число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска могут задаваться регулируемо в соответствии с частотой NE оборотов двигателя и передаточным отношением RT.
Фиг. 14 иллюстрирует шаблон впрыска для уменьшения толчка во время возобновления, который задается, когда условие восстановления после отсечки топлива удовлетворяется в состоянии, в котором частота NE оборотов двигателя становится более высокой (NE=2*NEb2), чем при исходных условиях. Аналогично, как показано на фиг. 13, две штрихпунктирных линии указывают крутящий момент ведущего вала в случае, если управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления не выполняется, и сплошная линия указывает крутящий момент ведущего вала в случае, если управление впрыском для уменьшения толчка во время возобновления выполняется.
В примере, показанном на фиг. 14, с увеличением частоты NE оборотов двигателя, число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска увеличиваются (Ncy1=4, Ncy0=2) из настроек при исходных условиях. Если число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска поддерживаются равными настройкам при исходных условиях (Ncy1=2, Ncy0=1), несмотря на более высокую частоту NE оборотов двигателя, при сокращенном интервале (времени) сгорания, крутящий момент двигателя уменьшается раньше положительного пика во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала, и крутящий момент двигателя уменьшается только в течение короткого периода времени по сравнению с периодом, в который положительные компоненты формируются во флуктуации крутящего момента ведущего вала.
Напротив, когда число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска и число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска увеличиваются в ответ на увеличение частоты NE оборотов двигателя, крутящий момент двигателя может уменьшаться в надлежащее время в соответствии с положительным пиком во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала, и крутящий момент двигателя может уменьшаться в течение соответствующего периода времени относительно периода, в который положительные компоненты формируются во флуктуации крутящего момента ведущего вала. В силу этого можно более надлежащим образом подавлять флуктуацию крутящего момента ведущего вала и уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента.
Фиг. 15 иллюстрирует шаблон впрыска для уменьшения толчка во время возобновления, который задается, когда условие восстановления после отсечки топлива удовлетворяется в состоянии, в котором передаточное отношение RT становится более низким (RT=RTb2/3), чем при исходных условиях.
В примере, показанном на фиг. 15, в то время как число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска поддерживается равным настройке (Ncy0=1) при исходных условиях, число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска уменьшается (Ncy1=1) в ответ на уменьшение передаточного отношения RT. Если число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска поддерживается равным настройке (Ncy1=2) при исходных условиях, несмотря на более низкое передаточное отношение RT, с сокращенным циклом флуктуации крутящего момента ведущего вала, крутящий момент двигателя уменьшается после положительного пика во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала.
Напротив, когда число Ncy1 цилиндров для выполнения впрыска уменьшается с уменьшением передаточного отношения RT, чтобы задавать крутящий момент двигателя уменьшенным раньше после возобновления подачи топлива, можно уменьшать крутящий момент двигателя в надлежащее время в соответствии с положительным пиком во флуктуации, возникающей в крутящем моменте ведущего вала.
Дополнительно, в то время как амплитуда крутящего момента ведущего вала уменьшается с уменьшением передаточного отношения RT, если число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска поддерживается равным настройке при исходных условиях, несмотря на уменьшение передаточного отношения RT, крутящий момент двигателя может уменьшаться чрезмерно, возможно вызывая необязательное падение крутящего момента ведущего вала.
Напротив, когда число Ncy0 цилиндров для прекращения впрыска уменьшается в ответ на уменьшение передаточного отношения RT, флуктуация крутящего момента ведущего вала может подавляться надлежащим образом, и в силу этого можно уменьшать толчок в результате резкого повышения крутящего момента при обеспечении достаточно большого крутящего момента ведущего вала.
Хотя выше приведено описание вариантов осуществления настоящего изобретения, варианты осуществления показывают только некоторые примеры вариантов применения настоящего изобретения и не имеют намерение ограничивать объем настоящего изобретения конкретными конфигурациями в вариантах осуществления.