CN101171413A - 内燃机的进气量计算系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在预测到内燃机将在不久的将来启动时，对空气流量计的加热器部通电以将其预热(步骤106)。在预热之前，利用空气流量计的温度测量部感测进气温度TAFM(步骤104)。在进气温度传感器的启动完成之后，获得由进气温度传感器感测的进气温度TA和先前感测的进气温度TAFM之间的差值。当差值高于预定值时，则判断进气温度传感器或空气流量计处于异常状态(步骤114)。

Description

内燃机的进气量计算系统和方法
技术领域
本发明涉及用于计算内燃机进气量的进气量计算系统和方法。
背景技术
具有使用热丝的空气流量计的进气量计算系统是已知的。在这种系统中，对供应至加热电阻的电量进行控制以保持用于测量进气温度的电阻与所述加热电阻之间的恒定温差。然后，基于供应至加热电阻的电力计算进气量。在开始为加热电阻的通电之后，需要一些时间使空气流量计提供所需的特性。因此，直到提供了所需的特性后才能基于空气流量计的输出来计算进气量。
已知具有采用微机械技术的空气流量计的进气量计算系统，例如在日本专利第3,475,853号中所披露的系统。在这种空气流量计中，用于测量进气温度的电阻、加热电阻及其他部件为薄膜的形式。使用微芯片器件的空气流量计的热容量小，可在短时间内启动。
还已知一种用于计算流入气缸内的空气量的系统，其利用进气温度传感器、进气歧管空气压力传感器等的相应输出，例如在JP-A-5-180057中所披露的系统。
但是，当水滴或冰沉积在空气流量计的感测部分上时，即使空气流量计的启动完成，也不能精确地计算进气量。
为了以高精确度计算进气量，根本上在于基于进气温度校正由空气流量计测量的进气量。尽管如上所述的利用微芯片器件的空气流量计可在短时间内启动，但仍需花费一些时间来完成进气温度传感器的启动。因此，即使完成空气流量计的启动，也必需基于估计的进气温度校正进气量，直至完成进气温度传感器的启动，这样就会导致不能以高精确度计算进气量的情况。
发明内容
本发明的第一个目的是在预测到内燃机启动时预热空气流量计，从而，即使在水滴或冰沉积在空气流量计上的情况下，也能在内燃机刚刚启动后精确地确定进气量。本发明的第二个目的是利用结合在空气流量计中的温度感测部的输出对进气量进行基于温度的校正，直至完成进气温度传感器的启动，由此，即使在进气温度传感器的启动完成之前，也可以高精确度计算进气量。
本发明的第一方面涉及一种用于计算内燃机进气量的进气量计算系统。此系统包括：空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中且包括微芯片器件和加热器部，并且测量所述进气量；启动预测单元，其预测所述内燃机的启动；以及预热单元，在所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述预热单元预热所述加热器部。
本发明的第二方面涉及一种用于计算内燃机进气量的进气量计算系统。此系统包括：空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中且包括微芯片器件、加热器部和温度感测部，并且测量所述进气量；进气温度传感器，其布置在所述进气道中并感量进气温度；启动预测单元，其预测所述内燃机的启动；进气温度传感器启动单元，当所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述进气温度传感器启动单元启动所述进气温度传感器；预热单元，在所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述预热单元预热所述加热器部；进气温度获取单元，其在对所述加热器部进行预热之前获取由所述温度感测部所感测的进气温度；以及校准单元，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果由所述进气温度获取单元获取的进气温度与由所述进气温度传感器感测的进气温度之间的差值等于或低于预定值，则所述校准单元校准所述温度感测部的特性。
在本发明的第二方面中，所述进气量计算系统可进一步包括异常判断单元，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果由所述进气温度获取单元获取的进气温度与由所述进气温度传感器感测的进气温度之间的所述差值高于所述预定值，则所述异常判断单元判断所述空气流量计或所述进气温度传感器处于异常状态。
本发明的第三方面涉及一种内燃机进气量计算系统。此系统包括：空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中且包括微芯片器件、加热器部和温度感测部，并且测量所述进气量；进气温度传感器，其布置在所述进气道中并感测进气温度；启动检测单元，其检测所述内燃机的启动；进气温度传感器启动单元，当所述启动检测单元检测到所述内燃机启动时，所述进气温度传感器启动单元启动所述进气温度传感器；加热单元，在所述启动检测单元检测到所述内燃机启动时，所述加热单元加热所述加热器部；进气温度获取单元，其在所述加热器部被所述加热单元加热之前获取由所述温度感测部所感测的进气温度；以及进气量校正单元，在所述内燃机启动与完成所述进气温度传感器启动之间的时间段内，所述进气量校正单元基于由所述进气温度获取单元获取的进气温度来校正由所述空气流量计测量的进气量。
根据本发明的第一方面，当启动预测单元预测到内燃机的启动时，由预热单元预热空气流量计的加热器部。这样，即使在水滴或冰沉积到空气流量计上的情况下，水滴或冰也在内燃机启动之前被蒸发掉。这样可以使空气流量计在内燃机刚刚启动之后测量进气量，而不会受到沉积的水滴或冰的影响。
根据本发明的第二方面，在由启动预测单元预测到内燃机启动时，预热空气流量计的加热器部，并启动进气温度传感器。在进气温度传感器启动完成之后，获得在预热前由空气流量计的温度感测部所感测的进气温度与由进气温度传感器所感测的进气温度之间的差值。如果该差值等于或低于预定值，则对温度感测部的特性进行校准。这样，根据本发明此方面的系统提供了一种新的功能，即，在空气流量计启动时校准空气流量计的温度感测部的特性。
根据本发明第二方面中的一种形式，在进气温度传感器的启动完成之后，获得在预热前由空气流量计的温度感测部所感测的进气温度与由进气温度传感器所感测的进气温度之间的差值。如果该差值超过预定值，则判断空气流量计或进气温度传感器处于异常状态。这样，所述系统提供了一种在空气流量计启动时检测空气流量计或进气温度传感器的故障的新功能。
根据本发明的第三方面，在启动检测单元检测到内燃机启动时，加热空气流量计的加热器部，并且启动进气温度传感器。在内燃机的启动与完成进气温度传感器的启动之间的时间段内，基于加热所述加热器部之前由空气流量计的温度感测部所感测的进气温度来校正由空气流量计所测量的进气量。这样，即使在进气温度传感器的启动完成之前，也可基于实际感测的进气温度来校正进气量，从而可以高精确度计算进气量。
本发明的第四方面涉及一种计算内燃机进气量的方法。此方法包括如下步骤：预测所述内燃机的启动；在预测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行预热，所述空气流量计布置在所述内燃机的进气道中且测量所述进气量。
本发明的第五方面涉及一种计算内燃机进气量的方法。此方法包括如下步骤：预测所述内燃机的启动；在预测到所述内燃机启动时，使布置在所述内燃机的进气道中的进气温度传感器启动；在预测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行预热，所述空气流量计布置在所述进气道中且测量所述进气量；在预热之前，获取由包含在所述空气流量计中的温度感测部所感测的进气温度；以及在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果所获取的进气温度与由所述进气温度传感器所感测的进气温度之间的差值等于或低于预定值，则对所述温度感测部的特性进行校准。
在本发明的第五方面中，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果所述差值高于所述预定值，则可判断所述空气流量计或所述进气温度传感器处于异常状态。
本发明的第六方面涉及一种计算内燃机进气量的方法。此方法包括如下步骤：检测所述内燃机的启动；在检测到所述内燃机启动时，启动进气温度传感器，所述进气温度传感器布置在所述内燃机的进气道中并感测进气温度；在检测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行加热，所述空气流量计布置在所述进气道中且测量所述进气量；在对所述加热器部进行加热之前，获取由包含在所述空气流量计中的温度感测部所感测的进气温度；以及在所述内燃机启动与完成所述进气温度传感器的启动之间的时间段内，基于所获取的进气温度来校正由所述空气流量计测量的进气量。
附图说明
通过下面结合附图对优选实施例的描述可明确本发明的上述及其他目的、特征和优点，其中，类似的标号用于表示类似的元件，且其中：
图1为用于解释根据本发明第一实施例的系统的构造的视图；
图2为示出图1中的空气流量计及其周围情况的视图；
图3A和图3B为示出图2所示的流量感测元件的视图；
图4为示出用作进气量检测电路的桥式电路的电路图；
图5A和5B为解释说明由本发明第一实施例中的ECU所执行的过程的流程图；
图6A和6B为解释说明由本发明第二实施例中的ECU所执行的过程的流程图；
图7为解释说明由本发明第三实施例中的ECU所执行的过程的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的一些实施例进行描述。在附图中，相同的参考标记用于指示相同或对应的元件，从而不再对这些元件进行重复解释。
首先将对本发明的第一实施例进行描述。图1为用于解释根据本发明第一实施例的系统的构造的视图。第一实施例的系统包括内燃机1。内燃机1具有多个气缸。图1中只显示了多个气缸之一。
内燃机1包括容纳活塞2的气缸体4。活塞2通过曲柄机构与曲轴6相连。曲柄角传感器8布置在曲轴6附近。曲柄角传感器8设置为测量曲轴6的转角。气缸体4布置有用于测量冷却剂温度的冷却剂温度传感器10。
气缸盖12安装在气缸体4的顶部。在各个活塞2的顶面与气缸盖12之间形成有燃烧室14。气缸盖12布置有用于点燃燃烧室14中的空气燃料混合物的点火塞或火花塞16。
气缸盖12具有与燃烧室14连通的进气口18。进气门20安装在气缸盖12上将进气口18与燃烧室14相连的那部分中。进气道22与进气口18相连。喷射器24布置在进气口18附近，用于将燃料喷射到靠近进气口18的进气道22中。稳压罐26布置在进气道22中。
节气门28布置在进气道22中、位于稳压罐26上游。节气门28是由节气门马达30驱动的电子控制阀。节气门28适于基于由加速器行程传感器32检测的加速器踏板位置或踏板行程而被驱动。节气门开度传感器34布置在节气门28附近。节气门开度传感器34感测节气门开度。微机械型空气流量计36布置在进气道22中、位于节气门28的上游。如将详细描述的，空气流量计36测量进气量或进气流量。空气滤清器42布置在空气流量计36的上游。
另外，气缸盖12具有与燃烧室14连通的排气口44。排气门46安装在气缸盖12上将排气口44与燃烧室14相连的那部分中。排气道48与排气口44相连。用于净化排气的催化剂50布置在排气道48中。用于测量排气空燃比的空燃比传感器52布置在排气道48中、位于催化剂50的上游。
本实施例的系统包括用作控制装置的ECU(电子控制单元)60。火花塞16、喷射器24、节气门马达30以及其他部件与ECU 60的输出侧相连。曲柄角传感器6、冷却剂温度传感器10、节气门开度传感器34、空气流量计36、空燃比传感器52和其他传感器或部件与ECU 60的输入侧相连。ECU 60执行整个内燃机的控制，包括基于传感器输出的燃料喷射控制和点火正时控制。ECU 60还基于曲柄角传感器6的输出计算内燃机转速。ECU 60还通过基于进气温度校正由空气流量计36测量出的进气量来计算内燃机1的进气量。
图2示出了空气流量计36及其周围状况。如图2所示，空气流量计36包括用作进气量感测部的流量感测元件38。流量感测元件38为微芯片器件的形式。流量感测元件38由安装构件39支撑。另外，空气流量计36包括热敏电阻型的进气温度传感器40。
图3A和图3B示出了图2所示的流量感测元件38。更具体地说，图3A为在垂直于空气流动方向的方向上观察到的流量感测元件38的正视图。图3B为沿图3A中直线IIIB-IIIB剖开的横截面图。图4示出了用作进气量检测电路的桥式电路。如图3B所示，在硅基底形式的平面状基底71的表面上形成有支撑膜72，该支撑膜72由氮化硅膜构成且具有约0.5μm的厚度。在支撑膜72上形成有加热电阻73和温度感测电阻74、75。热电阻73和温度感测电阻74、75中的每一个均由热敏电阻膜组成且具有约0.1μm的厚度，所述热敏电阻膜由诸如铂的材料制成。加热电阻73通过布线图81、82与外部电极91、92相连。温度感测电阻74通过布线图83、84与外部电极93、94相连。温度感测电阻75通过布线图85、86与外部电极95、96相连。
在支撑膜72上形成有流体温度感测部76。流体温度感测部76由热敏电阻膜组成且具有约0.1μm的厚度，所述热敏电阻膜由诸如铂的材料制成。流体温度感测部76通过作为引线图的布线图87、88与外部电极97、98相连。
在加热电阻73、温度感测电阻74、75和布线图81至88上形成有厚度约为0.5μm的氮化硅形式的保护膜77。
此外，在基底71的背面上形成有保护膜78。在基板71的背面上去除了保护膜78的那部分中形成空腔71A。空腔71A提供了用于检测进气流量的隔膜79。流量感测元件38定位为使隔膜79暴露于空气流。
加热电阻73和流体温度感测部76提供了图4所示检测电路的一些部分。在图4中示出了固定电阻R1-R5、操作放大器OP1、OP2、晶体管TR1、TR2和电源BATT。该检测电路适于控制加热电阻73的加热电流IH，使得在图4中点“a”和点“b”处测得的电势变得彼此相等。随着空气流量增大，即随着进气量增大，从加热电阻73传至空气的热量增大，因此加热电流IH增大。这样，空气流量计36基于加热电流IH确定进气量。另一方面，通过测量与温度感测电阻74、75的温度相对应的输出并利用一电路(图中未显示)将所述输出相互比较来确定空气流动方向。如果不需要确定空气流动方向，则可布置单个温度测量电阻。
下面将描述第一实施例的特征。在第一实施例的系统中，利用具有微芯片器件形式的流量感测元件38的空气流量计36来测量进气量。启动空气流量计36所需的时长显著短于使用热丝的常规空气流量计。
在水滴或冰沉积到流量感测元件38上的情况下，即使空气流量计36的启动迅速完成，该空气流量计36也不能测量进气量。
因此，在第一实施例中，在预测到内燃机将被启动时对空气流量计36的加热电阻73和温度感测电阻74、75供电。例如，当驾驶员打开车门、驾驶员坐在其座椅上或驾驶员将钥匙插入锁芯中时，可作出上述预测。随着由此对电阻73、74、75的供电，在内燃机启动之前对空气流量计36进行预先加热或预热，从而可消除沉积的水滴或冰的影响。即，即使在内燃机启动之前水滴或冰沉积在作为空气流量计36的进气量感测部的流量感测元件38上，通过对空气流量计36的预热也可将水滴或冰蒸发掉。这样就可使空气流量计36在内燃机刚刚启动之后立即测量进气量。
此外，在第一实施例中，在空气流量计36预热之前由流体温度感测部76感测进气温度。在进气温度传感器40的启动完成之后，将由流体温度感测部76所感测的进气温度TAFM与由进气温度传感器40所感测的进气温度TA进行相互比较。如果进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值大，则可检测到空气流量计36或进气温度传感器40的故障。
在第一实施例中，如果上述的进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值小，并且，即使用于将沉积的水滴或冰蒸发掉所进行的预热已经执行充足的时间，但内燃机1仍未启动，则完成空气流量计36的预热。因此，可抑制或减少电池的电力消耗。
下面将对根据第一实施例执行的具体过程进行描述。图5A和5B为示出在第一实施例中由ECU 60所执行的过程的流程图。
根据图5A和5B中所示的过程，首先确定在不久的将来是否有启动内燃机的可能性(步骤100)。在此，当传感器(未示出)检测到驾驶员的座椅门打开或驾驶员坐在其座椅上或驾驶员将钥匙插入锁芯中时，可确定存在在不久的将来启动内燃机的可能性。如果在步骤100中确定在不久的将来不存在启动内燃机的可能性，即，如果内燃机已经被启动或者上述传感器(未示出)未检测到，则立即停止图5A和图5B中的过程。
另一方面，如果在步骤100中确定在不久的将来存在启动内燃机的可能性，即任一传感器(未示出)检测到任一上述事件，则启动(即供电至)作为空气流量计36的温度感测部的流体温度感测部76以及进气温度传感器40(步骤102)。尽管流体温度感测部76的启动立即完成，但启动进气温度传感器40需要一些时间。在步骤102中，加热电阻73和温度感测电阻74、75仍未被供电。在下面的描述中，加热电阻73和温度感测电阻74、75在适当的时候可被称作“加热器部73、74、75”。
接下来，接收温度感测部76的输出，且所接收的输出被作为临时进气温度TAFM(步骤S104)。在步骤104中，温度感测部76感测加热电阻73和温度感测电阻74、75未被加热状态下的进气温度。随后，对空气流量计36的加热器部73、74、75通电(即供电)(步骤106)。这样，空气流量计36被预先(即在内燃机启动之前)加热。
接下来，确定从在步骤S102中启动进气温度传感器40开始是否已经经过了使进气温度传感器40感测进气温度所需的时间——即，用于确保进气温度传感器40的所需特性的足够时间(步骤108)。如果在步骤S108中确定已经过足够的时间，则接收进气温度传感器40输出的进气温度TA(步骤110)。然后，确定步骤104中所接收的温度感测部76的输出TAFM与步骤110中所接收的进气温度传感器40的输出TA之间的差值是否高于预定值(步骤112)。
如果在步骤112中确定所述差值高于预定值，则判断为空气流量计36或进气温度传感器40处于异常状态，并将该异常通知车辆驾驶员(步骤114)。更具体地，接通警报灯或发出警报声。
另一方面，如果在步骤112中确定所述差值等于或低于预定值，即，如果判断为空气流量计36或进气温度传感器40处于正常状态，则判断内燃机是否已被启动(步骤116)。如果在步骤116中确定内燃机已被启动，则结束图5A和5B中的过程。如果在步骤116中确定内燃机未被启动，则确定自开始给空气流量计36的加热器部73、74、75通电起是否已经经过了预定时间(步骤118)。所述预定时间被限定为在空气流量计36的感测元件的表面上发生冷凝或结冰的情况下足以将沉积在所述表面上的水滴或冰蒸发掉所需的时长。如果在步骤118中确定已经过所述预定时间，则停止从电池向空气流量计36的加热器部73、74、75的电力供应(步骤120)。停止对所述加热器部的通电防止了电池电能的浪费。
根据图5A和5B所示的过程，当判断为将在不久的将来启动内燃机时，则如上所述对空气流量计36的加热器部73、74、75通电。这样，在内燃机启动之前对空气流量计36预先加热。由于所沉积的水滴或冰可通过预热蒸发掉，因此空气流量计36可在发动机启动之后立即测量进气量。
另外，在进气温度传感器40的启动完成之后，通过将在预热之前由温度感测部76感测的进气温度TAFM与由进气温度传感器40感测的温度TA进行比较，可检测空气流量计36或进气温度传感器40的异常(或故障)。因此，本实施例中的系统提供了一种在空气流量计36启动时确定空气流量计36或进气温度传感器40故障的新功能。
如果进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值小，并且，即使空气流量计36被提前加热足够的时间，内燃机1仍未启动，则停止对加热器部73、74、75的通电，由此抑制或减小电池电能的浪费。
尽管，在第一实施例中，如果即使从加热器部73、74、75的通电开始经过了预定时间之后内燃机1仍未启动则停止加热器部73、74、75的通电，但是，如果电池具有足够的多余电力，也可对加热器部73、74、75继续通电。(这种修改也可适用于后面描述的第二实施例)。在这种情况下，即使从加热器部开始通电至内燃机启动过了较长的一段时间，空气流量计36也可在内燃机刚启动之后立即计算进气量。
尽管，在第一实施例中，进气温度传感器40安装在空气流量计36内，但是，进气温度传感器40也可安装在空气流量计36外面。在这种情况下，则需要将进气温度传感器40定位在空气流量计36附近。
在第一实施例中，可注意到：通过ECU 60执行的步骤100提供根据本发明第一和第二方面的“启动预测单元”；步骤102的执行提供根据本发明第二方面的“进气温度传感器启动单元”；步骤104的执行提供根据本发明第二方面的“进气温度获取单元”；步骤106的执行提供根据本发明第一和第二方面的“预热单元”；并且，步骤112、114的执行提供根据本发明第二方面的“异常判断单元”。
接下来参照图6A、6B对本发明的第二实施例进行描述。利用图1至图4所示的硬件配置、通过使ECU 60执行将在下文中描述的图6A、6B中的过程来实现第二实施例中的系统。
下面将对第二实施例的特征进行描述。在第一实施例中，当由温度感测部76感测的进气温度TAFM与由进气温度传感器40感测的进气温度TA之间的差值小时，对空气流量计36的加热器部73、74、75通电持续预定时间。即，在预测到内燃机1的启动时预先加热空气流量计36，从而可蒸发掉沉积在空气流量计36的流量感测元件38上的水滴或冰。
在第二实施例中，当进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值小时，基于所述差值校准温度感测部76的特性。然后，使空气流量计36的预热持续足够的时间以蒸发掉所沉积的水滴或冰，并且如果内燃机1未启动则完成预热，就如在第一实施例中描述的那样。
下面将描述根据第二实施例执行的具体过程。图6A和6B为示出在第二实施例中由ECU 60所执行过程的流程图。
根据图6A、6B所示的过程，步骤100至步骤112与图5A、5B中所示的第一实施例中的过程的那些步骤相同。如果在步骤112中确定进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值高于所述预定值，则判断为空气流量计36或进气温度传感器40处于异常状态，并将该异常状态通知车辆驾驶员(步骤114)，就如在第一实施例中描述的那样。
另一方面，如果在步骤112中确定所述差值等于或小于所述预定值，即，如果判断为空气流量计36和进气温度传感器40处于正常状态，则根据进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值来校准温度感测部76的输出特性(步骤122)。更具体地说，校正温度感测部76的输出特性与进气温度传感器40的输出特性之间的偏差。在步骤122中，由于进气温度传感器40比温度感测部76的可靠性高，因此将进气温度传感器40的输出特性认为是真实的，并将温度感测部76的输出特性调节或校准成与进气温度传感器40的输出特性相匹配。
随后，以与第一实施例相同的方式执行步骤116、118、120。
根据图6A、6B所示的过程，当进气温度TAFM与进气温度TA之间的差值小时，根据所述差值校准温度感测部76的输出特性，如上所述。因此，第二实施例的系统除了具有如上所述第一实施例中所提供的效果之外，还提供了在空气流量计36启动时校准温度感测部76的输出特性的新功能。
在第二实施例中，可以认为，ECU 60执行的步骤112、122提供了根据本发明第二方面的“校准单元”。
接下来参照图7对本发明的第三实施例进行描述。利用图1至图4所示的硬件配置、通过使ECU 60执行将在下文中描述的图7的过程来实现第三实施例的系统。
下面将对第三实施例的特征进行解释。如上所述，根本上是基于温度校正由空气流量计测量的进气量，从而以高精确度计算进气量。尽管此处未对基于温度的校正的细节进行解释，但参照限定进气温度与进气量之间关系的映射可执行基于温度的校正，或者可利用模型通过计算来执行基于温度的校正。另外，可考虑进气压力、内燃机转速以及进气温度(例如JP-A-5-180057所披露的内容)来校正由空气流量计测量的进气量。
同时，利用如图2、3A、3B所示的微芯片器件的空气流量计36可在短时间内开始运行，但完成进气温度传感器40的启动需要一段时间。因此，即使完成了空气流量计36的启动，也必须基于估计的进气温度来校正由空气流量计36测量的进气量，直至完成进气温度传感器40的启动为止。在这种情况下，不能精确地计算进气量。
在第三实施例中，在对空气流量计36的加热器部73、74、75通电之前由空气流量计36的温度感测部76感测的进气温度TAFM。然后，在完成空气流量计36的启动之后，基于进气温度TAFM来校正进气量，直至完成进气温度传感器40的启动为止。在完成进气温度传感器40的启动之后，基于由进气温度传感器40感测的进气温度TA来校正进气量。这样，在完成空气流量计36的启动之后，即使在未完成进气温度传感器40的启动的情况下，也可基于由温度感测部76实际感测的进气温度TAFM来校正所述进气量。从而，即使在未完成进气温度传感器40的启动的情况下，也可以高精确度计算进气量。
下面将对根据第三实施例所执行的具体过程进行解释。图7为示出第三实施例中由ECU 60所执行的过程的流程图。
根据图7所示的过程，首先确定点火是否切换到“ON”(接通)，即是否启动内燃机(步骤130)。如果在步骤130中确定点火是“OFF”(断开)，即如果确定内燃机未被启动，则立即结束图7中的过程。
如果在步骤130中确定点火为“ON”，即如果确定内燃机被启动，则启动作为空气流量计36的温度感测部的流体温度感测部76以及进气温度传感器40(即向它们供电)(步骤132)。尽管流体温度感测部76的启动是立即完成的，但进气温度传感器40的启动需要一段时间。在步骤132中，加热电阻73和作为空气流量计36的加热器部的温度感测电阻74、75尚未被通电或供电。
接下来，接收温度感测部76的输出，且将所接收的输出作为临时进气温度TAFM(步骤134)。在步骤134中，在加热电阻73和温度感测电阻74、75未被加热的状态下由温度感测部76感测进气温度。然后，对空气流量计36的加热器部73、74、75通电(即供能)(步骤136)。这样，即刻完成空气流量计36的进气量感测部的启动。
接下来，将在步骤134中获取的进气温度TAFM用作作为内燃机1的重要控制参数之一的进气温度(步骤138)。这样，ECU60就可以基于进气温度TAFM校正由空气流量计36测量的进气量。
接下来，确定从在步骤132中启动进气温度传感器40开始是否已经经过了使进气温度传感器40充分感测进气温度所需的时间，即，用于确保进气温度传感器40的所需特性的足够时间(步骤140)。如果在步骤140中确定未经过足够的时间，则控制返回步骤138。
另一方面，如果在步骤140中确定已经经过了足够的时间，则接收进气温度传感器40输出的(进气温度)TA(步骤142)。然后，将在步骤142中接收的进气温度TA用作作为内燃机1的重要控制参数之一的进气温度(步骤144)。这样，ECU 60就可以基于进气温度TA校正由空气流量计36测量的进气量。
根据图7所示的过程，在内燃机启动之后，将在加热器部73、74、75通电之前由温度感测部76测量的进气温度TAFM用作进气温度，直至完成进气温度传感器40的启动为止，就如在上面解释的那样。这样，即使在完成进气温度传感器40的启动之前，也可以基于进气温度TAFM来校正由空气流量计36测量的进气量，从而可以高精确度计算进气量。
在第三实施例中，可以注意到：通过ECU 60执行的步骤130提供根据本发明第三方面的“启动检测单元”；步骤132的执行提供根据本发明第三方面的“进气温度传感器启动单元”；步骤134的执行提供根据本发明第三方面的“进气温度获取单元”；步骤136的执行提供根据本发明第三方面的“加热单元”；并且，步骤138的执行提供根据本发明第三方面的“进气量校正单元”。
尽管已参照本发明的实施例对本发明进行了描述，但应理解，本发明并不仅限于所述实施例或结构。相反，本发明旨在涵盖多种修改和等同的配置。此外，尽管以不同的组合和构造示出了实施例中的不同元件，但这是示例性的，包括更多、更少或只有单个元件的其他组合和配置也在本发明的原则和范围内。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于计算内燃机进气量的进气量计算系统，其包括：
空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中，所述空气流量计包括微芯片器件、加热器部和温度感测部，并且测量所述进气量；
进气温度传感器，其布置在所述进气道中并测量进气温度；
启动预测单元，其预测所述内燃机的启动；
进气温度传感器启动单元，当所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述进气温度传感器启动单元启动所述进气温度传感器；
预热单元，在所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述预热单元预热所述加热器部；
进气温度获取单元，其在对所述加热器部进行预热之前获取由所述温度感测部所感测的进气温度；以及
校准单元，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果由所述进气温度获取单元获取的进气温度与由所述进气温度传感器感测的进气温度之间的差值等于或低于预定值，则所述校准单元校准所述温度感测部的特性。
2.根据权利要求1所述的内燃机进气量计算系统，还包括：
异常判断单元，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果由所述进气温度获取单元获取的进气温度与由所述进气温度传感器感测的进气温度之间的所述差值高于所述预定值，则所述异常判断单元判断所述空气流量计或所述进气温度传感器处于异常状态。
3.一种内燃机进气量计算系统，其包括：
空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中，所述空气流量计包括微芯片器件、加热器部和温度感测部，并且测量所述进气量；
进气温度传感器，其布置在所述进气道中并测量进气温度；
启动检测单元，其检测所述内燃机的启动；
进气温度传感器启动单元，当所述启动检测单元检测到所述内燃机启动时，所述进气温度传感器启动单元启动所述进气温度传感器；
加热单元，在所述启动检测单元检测到所述内燃机启动时，所述加热单元加热所述加热器部；
进气温度获取单元，其在所述加热器部被所述加热单元加热之前获取由所述温度感测部所感测的进气温度；以及
进气量校正单元，在所述内燃机启动与完成所述进气温度传感器启动之间的时间段内，所述进气量校正单元基于由所述进气温度获取单元获取的进气温度来校正由所述空气流量计测量的进气量。
4.一种计算内燃机进气量的方法，其包括如下步骤：
预测所述内燃机的启动；
在预测到所述内燃机启动时，使布置在所述内燃机的进气道中的进气温度传感器启动；
在预测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行预热，所述空气流量计布置在所述进气道中且测量所述进气量；
在预热之前，获取由包含在所述空气流量计中的温度感测部所感测的进气温度；以及
在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果所获取的进气温度与由所述进气温度传感器所感测的进气温度之间的差值等于或低于预定值，则对所述温度感测部的特性进行校准。
5.根据权利要求4所述的计算内燃机进气量的方法，还包括如下步骤：
在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果所述差值高于所述预定值，则判断所述空气流量计或所述进气温度传感器处于异常状态。
6.一种计算内燃机进气量的方法，其包括如下步骤：
检测所述内燃机的启动；
在检测到所述内燃机启动时，启动进气温度传感器，所述进气温度传感器布置在所述内燃机的进气道中并感测进气温度；
在检测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行加热，所述空气流量计布置在所述进气道中且测量所述进气量；
在对所述加热器部进行加热之前，获取由包含在所述空气流量计中的温度感测部所感测的进气温度；以及
在所述内燃机启动与完成所述进气温度传感器的启动之间的时间段内，基于所获取的进气温度来校正由所述空气流量计测量的进气量。

Claims (8)

1.一种用于计算内燃机进气量的进气量计算系统，其包括：
空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中，所述空气流量计包括微芯片器件和加热器部，并且测量所述进气量；
启动预测单元，其预测所述内燃机的启动；以及
预热单元，在所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述预热单元预热所述加热器部。
2.一种用于计算内燃机进气量的进气量计算系统，其包括：
空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中，所述空气流量计包括微芯片器件、加热器部和温度感测部，并且测量所述进气量；
进气温度传感器，其布置在所述进气道中并测量进气温度；
启动预测单元，其预测所述内燃机的启动；
进气温度传感器启动单元，当所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述进气温度传感器启动单元启动所述进气温度传感器；
预热单元，在所述启动预测单元预测到所述内燃机启动时，所述预热单元预热所述加热器部；
进气温度获取单元，其在对所述加热器部进行预热之前获取由所述温度感测部所感测的进气温度；以及
校准单元，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果由所述进气温度获取单元获取的进气温度与由所述进气温度传感器感测的进气温度之间的差值等于或低于预定值，则所述校准单元校准所述温度感测部的特性。
3.根据权利要求2所述的内燃机进气量计算系统，还包括：
异常判断单元，在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果由所述进气温度获取单元获取的进气温度与由所述进气温度传感器感测的进气温度之间的所述差值高于所述预定值，则所述异常判断单元判断所述空气流量计或所述进气温度传感器处于异常状态。
4.一种内燃机进气量计算系统，其包括：
空气流量计，其布置在所述内燃机的进气道中，所述空气流量计包括微芯片器件、加热器部和温度感测部，并且测量所述进气量；
进气温度传感器，其布置在所述进气道中并测量进气温度；
启动检测单元，其检测所述内燃机的启动；
进气温度传感器启动单元，当所述启动检测单元检测到所述内燃机启动时，所述进气温度传感器启动单元启动所述进气温度传感器；
加热单元，在所述启动检测单元检测到所述内燃机启动时，所述加热单元加热所述加热器部；
进气温度获取单元，其在所述加热器部被所述加热单元加热之前获取由所述温度感测部所感测的进气温度；以及
进气量校正单元，在所述内燃机启动与完成所述进气温度传感器启动之间的时间段内，所述进气量校正单元基于由所述进气温度获取单元获取的进气温度来校正由所述空气流量计测量的进气量。
5.一种计算内燃机进气量的方法，其包括如下步骤：
预测所述内燃机的启动；
在预测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行预热，所述空气流量计布置在所述内燃机的进气道中且测量所述进气量。
6.一种计算内燃机进气量的方法，其包括如下步骤：
预测所述内燃机的启动；
在预测到所述内燃机启动时，使布置在所述内燃机的进气道中的进气温度传感器启动；
在预测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行预热，所述空气流量计布置在所述进气道中且测量所述进气量；
在预热之前，获取由包含在所述空气流量计中的温度感测部所感测的进气温度；以及
在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果所获取的进气温度与由所述进气温度传感器所感测的进气温度之间的差值等于或低于预定值，则对所述温度感测部的特性进行校准。
7.根据权利要求6所述的计算内燃机进气量的方法，还包括如下步骤：
在所述进气温度传感器的启动完成之后，如果所述差值高于所述预定值，则判断所述空气流量计或所述进气温度传感器处于异常状态。
8.一种计算内燃机进气量的方法，其包括如下步骤：
检测所述内燃机的启动；
在检测到所述内燃机启动时，启动进气温度传感器，所述进气温度传感器布置在所述内燃机的进气道中并感测进气温度；
在检测到所述内燃机启动时，对包含在空气流量计中的加热器部进行加热，所述空气流量计布置在所述进气道中且测量所述进气量；
在对所述加热器部进行加热之前，获取由包含在所述空气流量计中的温度感测部所感测的进气温度；以及
在所述内燃机启动与完成所述进气温度传感器的启动之间的时间段内，基于所获取的进气温度来校正由所述空气流量计测量的进气量。
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