DE10046269B4

DE10046269B4 - Ansaugluftflussratensteuergerät

Info

Publication number: DE10046269B4
Application number: DE10046269A
Authority: DE
Inventors: Tsubakiji Tadashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: JP2001329867A; DE10046269A1; KR100380794B1; US20020096143A1; KR20010107504A; US6408818B1; US6510840B2

Abstract

Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate mit
einer Drosselklappe (3), die in einem Ansaugluftkanal (2) einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist;
einem Motor (5), der die Ansaugluftflussrate dadurch steuert, dass er den Öffnungsgrad der Drosselklappe einstellt;
einer Motoransteuervorrichtung (12) zum Ansteuerndes Motors (5);
einem Sensor (6) zum Erfassendes Istwertes des Drosselklappenöffnungsgrads (θr);
einer Vorrichtung (9) zum Einstellendes Sollwertes des Drosselklappenöffnungsgrads und zum Ausgebendes Sollwertes als Sollpositionssignal (θ1) an die Motoransteuervorrichtung (12); und
einer Lernvorrichtung (10), die eine vollständig geschlossene Position der Drosselklappe (3) in Äbhängigkeit von dem vom Sensor (6) ausgegebenen Wert lernt;
gekennzeichnet durch
eine Feststell- und Korrekturvorrichtung (11) zur Erfassung eines Stopps des Betriebs der Brennkraftmaschine, zum Betätigen der Drosselklappe so, dass sich diese in der vollständig geschlossenen Position befindet, zum Feststellen des Signals (θr) bei vollständig geschlossener Position durch den Drosselklappenöffnungsgradsensor, und zum Korrigieren des von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung ausgegebenen Sollpositionssignals (θ1) in...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate für eine Brennkraftmaschine durch Betätigung einer von einem Motor angetriebenen Drosselklappe.
Herkömmlich ist bei einer in einem Fahrzeug vorgesehenen Brennkraftmaschine eine Drosselklappe, die sich in einem Ansaugluftkanal befindet, mit einem Gaspedal durch eine mechanische Vorrichtung wie beispielsweise einen Gelenkmechanismus und ein Kabel verbunden. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe wird der Gaspedalstellung entsprechend festgelegt, wodurch die Ansaugluftflussrate gesteuert wird. Durch Steuerung der Ansaugluftflussrate durch die mechanische Vorrichtung ist das Verhältnis zwischen der Gaspedalstellung und dem Öffnungsgrad der Drosselklappe eindeutig festgelegt. Eine Steuerung der Drosselklappe unter Verwendung anderer Einflussgrößen neben der Gaspedalstellung ist schwierig, und damit ist die Freiheit in Bezug auf das Verhältnis zwischen Gaspedalstellung und Drosselklappenstellung beschränkt.
Daher wird seit einigen Jahren häufig ein Ansaugluftflussratensteuergerät mit elektronischer Steuerung eingesetzt. Das Steuergerät veranlasst durch die Antriebskraft eines Motors eine Drosselklappe zum Öffnen und Schließen, die Gaspedalstellung wird elektrisch festgestellt, und die Drosselklappe wird durch den Motor entsprechend der so festgestellten Stellung angetrieben. Das elektronisch gesteuerte Ansaugluftflussratensteuergerät steuert bzw. regelt den Motor dadurch, dass es verschiedene Signale über die Gaspedalstellung hinaus empfängt, um den Vorgang des Öffnens und Schließens der Drosselklappe zu ermöglichen, und es werden verschiedene Fahrzustände als Eingangsgröße für das Steuergerät verwendet, um die Drosselklappe zu steuern bzw. zu regeln.
Beispielsweise wird in einer Benzin-Brennkraftmaschine mit Zylinderdirekteinspritzung das Luft/Kraftstoffverhältnis in weitem Bereich vom theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnis zu einem Luft/Kraftstoffverhältnis für magere Verbrennung geändert. Allerdings besteht ein beträchtlicher Unterschied zwischen dem Drehmoment, das von einer Brennkraftmaschine bei dem theoretischen Luft/Kraftstoffverhältnis erzeugt wird, und jenem, das bei dem Luft/Kraftstoffverhältnis für magere Verbrennung erzeugt wird, wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe gleich ist. Wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis für magere Verbrennung in das theoretische Luft/Kraftstoffverhältnis geändert wird, ist es erforderlich, die Ansaugluftflussrate dadurch zu korrigieren, dass der Öffnungsgrad der Drosselklappe unabhängig vom Ausmaß der Betätigung des Gaspedals gesteuert wird, um eine Drehmomentänderung zu begrenzen, was dazu führt, dass bei einer derartigen Brennkraftmaschine ein elektronisch gesteuertes Ansaugluftflussratensteuergerät unbedingt erforderlich ist.
Das elektronisch gesteuerte Ansaugluftflussratensteuergerät erhält den momentanen Öffnungsgrad der Drosselklappe dadurch, dass es einen Wert empfängt, der von einem an der Drosselklappe befindlichen Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor festgestellt wird, einen Sollöffnungsgrad der Drosselklappe in Bezug auf den momentanen Öffnungsgrad bestimmt und den Motor ansteuert. Ein Fehler bei der Feststellung und dergleichen führt allerdings zu einem Unterschied zwischen dem von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor festgestellten Wert und dem tatsächlichen Drosselklappenöffnungsgrad, und dieser Unterschied ändert sich in Abhängigkeit von Änderungen der Umgebungstemperatur und dergleichen. Wenn beispielsweise die Drosselklappe so gesteuert wird, dass sie vollständig geschlossen wird, kann es sein, dass der festgestellte Wert des Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensors nicht mit der vollständig geschlossenen Position übereinstimmt. Daher treibt das Steuergerät ständig den Motor an, und erhöht den Treiberstrom, um die Drosselklappe vollständig zu schließen, was dazu führen kann, dass der Motor und/oder eine Motortreiberschaltung Schaden nimmt.
Zur Vermeidung derartiger Schwierigkeiten wurde bislang bei herkömmlichen Ansaugluftflussratensteuergeräten mit elektronischer Steuerung die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe aus dem festgestellten Wert des Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensors gelernt, und es wurde ein unterer Grenzwert für den Solldrosselklappenöffnungsgrad als Lernwert für die vollständig geschlossene Position verwendet. Auch der Lernwert ist jedoch immer noch fehlerbehaftet. Weiterhin kann, wenn der durch den Sensor für den Drosselklappenöffnungsgrad festgestellte Wert sich infolge von Änderungen der Umgebungstemperatur usw. ändert, ein Unterschied zwischen dem Lernwert und dem festgestellten Wert auftreten, so dass es immer noch möglich war, dass der Motor und/oder die Motortreiberschaltung Schaden nimmt.
Darüber hinaus kann ein ähnliches Problem wie voranstehend geschildert auch beim vollständigen Öffnen der Drosselklappe auftreten, also nicht nur bei deren vollständig geschlossener Position.
Die DE 196 15 672 A1 beschreibt eine Drosselöffnungserfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der eine Wert-Lerneinheit für einen vollständig geschlossenen Zustand vorgesehen ist, um als einen gelernten Wert für den vollständig geschlossenen Zustand einen Minimalwert eines Ausgangssignals eines Drosselöffnungssensors zu speichern und zu aktualisieren. Eine Beurteilung des vollständig geschlossenen Zustands des Drosselventils auf der Grundlage eines Vergleichs des Drosselöffnungssensorausgangswertes mit dem gelernten Wert für den vollständig geschlossenen Zustand wird vorgenommen. Wenn der Drosselöffnungssensorausgangswert kleiner als ein erster Beurteilungswert ist, der durch Addieren eines ersten Schwellwertes zum gelernten Wert erhalten wird, wird das Drosselventil als sich im vollständig geschlossenen Zustand befindlich beurteilt.
Die US 6,009,371 A beschreibt eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Steuerlernfunktion. Um den geschlossenen Zustand einer Drosselklappe einzustellen, wird eine Rückführungssteuerung durchgeführt, so dass die Leerlaufgeschwindigkeit eine Zielumdrehungsgeschwindigkeit approximiert, während ein Leerlauf ohne Motorslast durchgeführt wird. Ein Rückführungskorrekturwert für die Rückführungssteuerung wird als ein gelernter Wert gespeichert.
Die JP 05133269 A beschreibt eine Drosselventilöffnungserfassungsvorrichtung zur Verhinderung einer falschen Beurteilung des voll geschlossenen Zustands einer Drosselklappe. Die Drosselklappe wird mit Bezug auf eine Drosselklappenöffnungserfassungsvorrichtung etwas geöffnet, um eine Änderung über der Zeit in die voll geschlossene Position der Drosselklappe zu lernen.
Die DE 690 01 567 T2 beschreibt ein Lernsteuerungssystem für die Drosselung eines Motors, mit einem Schrittmotor zur Betätigung eines Drosselklappenhebels in Abhängigkeit einer Betätigung eines Gaspedals und Lernmitteln zur Feststellung der Anzahl von Schritten zum Antrieb des Schrittmotors, wenn eine Motorumdrehungsgeschwindigkeit einen Maximalwert erreicht hat, wie er durch Vergleichsmittel festgestellt hat. Die Anzahl der Schritte, die von den Lernmitteln als die Anzahl der Schritte zu dem Zeitpunkt festgestellt werden, zu dem das Gaspedal vollständig niedergedrückt wird, wird gespeichert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten, die bei der herkömmlichen Vorgehensweise auftreten, und die Bereitstellung eines Ansaugluftflussratensteuergeräts mit elektronischer Steuerung, welches selbst dann nicht beeinträchtigt wird, wenn ein Unterschied zwischen einem durch einen Drosselklappenöffnungsgradsensor festgestellten Wert und der tatsächlichen Position der Drosselklappe auftritt, wenn die Drosselklappe vollständig öffnet oder schließt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 oder 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine derartige Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate bereitgestellt, bei welcher die Erfassungs- und Korrekturvorrichtung (11) die vollständig geschlossene Position erfasst, und den Lernwert für die vollständig geschlossene Position korrigiert, der von der Lernvorrichtung (10) für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine derartige Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate bereitgestellt, bei welcher die Erfassungs- und Korrekturvorrichtung (11) die vollständig geschlossene Position erfasst, und sowohl das Sollpositionssignal, das von der Vorrichtung (9) ausgegeben wird, als auch einen Lernwert für die vollständig geschlossene Position korrigiert, der von der Lernvorrichtung (10) für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine derartige Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate bereitgestellt, bei welcher die Erfassungs- und Korrekturvorrichtung (15) die vollständig geöffnete Position erfasst, und den Lernwert für die vollständig geöffnete Position korrigiert, der von der Lernvorrichtung (14) für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine derartige Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate bereitgestellt, bei welcher die Erfassungs- und Korrekturvorrichtung (15) die vollständig geöffnete Position erfasst, und sowohl das Sollpositionssignal, das von der Vorrichtung (9) ausgegeben wird, als auch einen Lernwert für die vollständig geöffnete Position korrigiert, der von der Lernvorrichtung (14) für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile hervorgehen. Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Ansaugluftflussratensteuergeräts gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
3 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
4 ein Blockschaltbild des Aufbaus eines Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung; und
6 ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend erfolgt eine detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6, wobei dieselben Bezugszeichen für gleiche oder entsprechende Abschnitte verwendet werden, und derartige Abschnitte nicht unbedingt erneut erläutert werden.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
Die 1 bis 3 zeigen ein Ansaugluftflußratensteuergerät gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. 1 ist ein Blockschaltbild des Aufbaus des Ansaugluftflußratensteuergeräts. 2 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs. In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Drosselklappenbetätigungsglied, das in einem Ansauglufkanal einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei das Drosselklappenbetätigungsglied eine Drosselklappe 3 umfaßt, eine Drosselklappenwelle 4, welche die Drosselklappe haltert, einen Motor 5, der die Drosselklappenwelle 4 antreibt, und die Drosselklappe 3 öffnet und schließt, und einen Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6, welcher den Drehwinkel der Drosselklappe 4 und den Öffnungsgrad der Drosselklappe feststellt.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet verschiedene Sensoren, die in einem Fahrzeug vorgesehen sind. Das Bezugszeichen APS bezeichnet einen Gaspedalbetätigungsgradsensor; das Bezugszeichen Ne bezeichnet einen Drehzahlsensor der Brennkraftmaschine; das Bezugszeichen Vs bezeichnet einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; und das Bezugszeichen WT bezeichnet einen Kühlwassertemperatursensor. Fahrzeuginformation einschließlich Ausgangssignalen von diesen Sensoren und Ausgangssignalen von anderen Sensoren und dergleichen wird einer Steuereinheit 8 zugeführt. Die Steuereinheit 8 empfängt die Eingangsgrößen von diesen Sensoren usw., und ein Rückkopplungssignal von dem Drosselklappenöffnungsgradsensor 6, und bestimmt einen Drosselklappenöffnungsgrad entsprechend einem Lernzustand der Brennkraftmaschine, um den Motor 5 entsprechend anzutreiben.
Die Steuereinheit 8 ist folgendermaßen ausgebildet. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung, die einen Solldrosselklappenöffnungsgrad auf der Grundlage der Information von den verschiedenen Sensoren 7 usw. einstellt, und ein Sollpositionssignal ausgibt. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet eine Lernvorrichtung für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe, welche eine vollständig geschlossene Position der Drosselklappe 3 aus der Information von den verschiedenen Sensoren 7 usw. und einem Positionssignal von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 lernt. Das Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Feststell- und Korrekturvorrichtung für die voranstehend geschilderte Position der Drosselklappe, welche das Sollpositionssignal von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 empfängt, einen Lernwert für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe von der Lernvorrichtung 10 für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe, und das Positionssignal von dem Drosselklappenöffnungsgradsensor 6, eine tatsächliche, vollständig geschlossene Position der Drosselklappe 3 wie nachstehend noch genauer erläutert feststellt, und die tatsächliche, vollständig geschlossene Position mit dem Positionssignal von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 vergleicht, und das Sollpositionssignal von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 korrigiert. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Motorantriebssteuervorrichtung, die den Motor auf der Grundlage eines Sollpositionskorrektursignals von der Feststell- und Korrekturvorrichtung für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe und des Signals von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 im entsprechenden Ausmaß antreibt, um einen Drosselklappenöffnungsgrad festzulegen.
Bei diesem Ansaugluftflußratensteuergerät gemäß der Ausführungsform 1 gibt zuerst, wenn ein Zündsignal für die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, um deren Betrieb zu stoppen, die Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 das Sollpositionssignal θ1 zum vollständigen Schließen der Drosselklappe 3 aus, bei Empfang eines Signals, das angibt, daß die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine gleich 0 ist, und treibt die Motorantriebssteuervorrichtung 12 die Drosselklappe 3 so an, daß sie sich in der vollständig geschlossenen Position befindet, in Reaktion auf das Sollpositionssignal θ1. Wenn nach einer vorbestimmten Zeit die Ausgangsspannung von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 in einem vorbestimmten Bereich liegt, wird der Spannungswert der Ausgangsspannung von der Lernvorrichtung 10 für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe gelesen, lernt die Lernvorrichtung 10 für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe den Spannungswert als das Positionssignal θs für die vollständig geschlossene Position, und wird die Steuereinheit 8 entsprechend dem Flußdiagramm von 2 betrieben.
In 2 wird im Schritt 201 beurteilt, ob sich die Drosselklappe in der vollständig geschlossenen Position befindet oder nicht, und ob eine Korrektur des Sollpositionssignals θ1 durch Fortsetzung der folgenden Bedingungen über eine vorbestimmte Zeit erforderlich ist oder nicht. Die erste Bedingung besteht darin, daß eine Marke für die vollständig geschlossene Drosselklappe gelöscht wird, wobei der vollständig geschlossene Zustand des Drosselklappenöffnungsgrades noch nicht beurteilt wird. Die zweite Bedingung besteht darin, daß ein von dem Drosselklappenöffnungsgradsensor 6 festgestellter Wert θr kleiner als die Summe des Lernwertes θs für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe und eines vorbestimmten Wertes ist, wobei der vorbestimmte Wert α eine Toleranz darstellt, die in Bezug auf Meßfehler usw. festgelegt wird, wobei der vollständig geschlossene Zustand durch diese Bedingung bestätigt wird. Die dritte Bedingung besteht darin, ob das Sollpositionssignal θ1, das von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 ausgegeben wird, kleiner als die Summe des festgestellten Wertes θr von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 und eines vorbestimmten Wertes b ist oder nicht, nämlich eine Beurteilung, ob das Sollpositionssignal θ1 auf der Seite eines kleinen Öffnungsgrades gegenüber dem festgestellten Wert θr des Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensors 6 liegt oder nicht, wobei der Wert für b so eingestellt wird, daß er größer oder gleich einem unempfindlichen Bereich bei der Steuerung bzw. Regelung ist. Bei dieser dritten Bedingung wird dann, wenn θ1 < θr + b gegeben ist, festgestellt, daß eine Korrektur des Sollpositionssignals θ1 erforderlich ist.
Wenn die voranstehend geschilderten Bedingungen über einen vorbestimmten Zeitraum ständig gegeben sind, so wird dies so beurteilt, daß sich der Drosselklappenöffnungsgrad im vollständig geschlossenen Zustand befindet, und daß das Sollpositionssignal θ1 korrigiert werden sollte, und dann wird der Schritt 202 abgearbeitet. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, dann wird beurteilt, daß sich die Drosselklappenposition nicht im vollständig geschlossenen Zustand befindet, oder die Korrektur des Sollpositionssignals θ1 nicht erforderlich ist, und geht es mit dem Schritt 203 weiter. Im Schritt 202 wird, da sich die Drosselklappenposition im vollständig geschlossenen Zustand befindet, die Marke für die vollständig geschlossene Drosselklappe gesetzt, und wird der Wert für das Sollpositionssignal θ1 auf den Wert der Summe des von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellten Wertes θr und eines vorbestimmten Wertes α korrigiert. Der vorbestimmte Wert α wird entsprechend dem Fehler bei der Umwandlung der Ausgangsspannung des Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensors 6 durch Analog-Digitalwandlung und dergleichen festgelegt. Da der Feststellwert θr festgestellt wird, wenn die Drosselklappe 3 vollständig geschlossen ist, wird das Sollpositionssignal θ1 dadurch korrigiert, daß eine Verschiebung in Richtung des Öffnens der Drosselklappe in Bezug auf die tatsächliche, vollständig geschlossene Position um den vorbestimmten Wert α erfolgt.
Wenn der Korrekturvorgang im Schritt 202 beendet ist, wird der Schritt 203 abgearbeitet. Im Schritt 203 wird überprüft, ob sich die Marke für die vollständig geschlossene Drosselklappe im eingestellten Zustand befindet oder nicht, und wird darüber hinaus beurteilt, ob das korrigierte Sollpositionssignal θ1 größer als der von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellte Wert θr ist oder nicht. Für θ1 > θr wird im Schritt 204 die Marke für die vollständig geschlossene Drosselklappe gelöscht, da der Öffnungsgrad der Drosselklappe 3 nicht dem vollständig geschlossenen Zustand entspricht, und ist der Vorgang beendet. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches den Betriebszustand der Drosselklappe 3 bei diesem Vorgang erläutert.
Wenn das Zündsignal der Brennkraftmaschine ausgeschaltet wird, und in 3 die Brennkraftmaschine nicht arbeitet, wird der Öffnungsgrad der Drosselklappe 3 zur vollständig geschlossenen Seite verschoben, und wird im voranstehend geschilderten Schritt 201 festgestellt, daß die vollständig geschlossene Position vorliegt. Bei dieser Beurteilung wird die Marke für die vollständig geschlossene Drosselklappe eingestellt, und wird das Sollpositionssignal θ1 korrigiert, wodurch die Drosselklappe 3 gegenüber der vollständig geschlossenen Position um den vorbestimmten Wert α in Öffnungsrichtung verschoben wird. Diese Position stellt eine korrigierte Position in Bezug auf das Sollpositionssignal beim vollständigen Schließen dar. Da die Drosselklappe 3 gegenüber der vollständig geschlossenen Position durch diese Verschiebung verschoben ist, wird die Marke für das vollständige Schließen im Schritt 204 gelöscht, und wird die Drosselklappe 3 in Öffnungsrichtung um ein vorbestimmtes Ausmaß gegenüber dem Sollpositionssignal θ1 zum Zeitpunkt des vollständigen Schließens verschoben, womit der Korrekturvorgang beendet ist.
Wie voranstehend geschildert wird jedesmal dann, wenn das Zündsignal der Brennkraftmaschine abgeschaltet ist, und diese nicht arbeitet, der Wert für das vollständige Schließen des Sollpositionssignals korrigiert, und wird die vollständig geschlossene Position als die Position eingestellt, die in Bezug auf die tatsächliche, vollständig geschlossene Position um den vorbestimmten Werte α geöffnet ist. Obwohl der von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellte Wert mit einem Fehler behaftet ist, befindet sich daher, bevor die tatsächlich vollständig geschlossene Position erreicht wird, der Feststellwert von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 in Übereinstimmung mit dem Wert für das vollständige Schließen des Sollpositionssignals, und wird der Motorstrom abgeschaltet, wodurch das Durchbrennen des Motors 5 und einer Treiberschaltung infolge eines zu hohen Stroms verhindert werden können. Obwohl bei der voranstehend geschilderten Situation das Sollpositionssignal θ1 im Schritt 202 korrigiert wird, kann der Lernwert θs für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe, der durch die Lernvorrichtung für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe gelernt wird, so korrigiert werden, daß die Drosselklappenposition unter Verwendung des Lernwertes θs korrigiert wird, wodurch ähnliche Auswirkungen wie voranstehend geschildert erhalten werden. Diese Auswirkungen können auch sicher dadurch erhalten werden, daß sowohl der Lernwert θs als auch das Sollpositionssignal θ1 korrigiert wird.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Die 4 bis 6 erläutern ein Ansaugluftflußratensteuergerät gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. 4 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Aufbaus; 5 ist ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs; und 6 ist ein Zeitablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs. Bei dieser Ausführungsform weist, im Vergleich zur Ausführungsform 1, die Steuereinheit eine Lernvorrichtung 14 für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe auf, welche die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe auf der Grundlage von Information von verschiedenen Sensoren 7 und dergleichen und eines Positionssignals von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor lernt; und weist eine Feststell- und Korrekturvorrichtung 15 für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe auf, welche ein Sollpositionssignal empfängt, das von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 zugeführt wird, über die Feststell- und Korrekturvorrichtung 11 für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe, einen Lernwert für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe von der Lernvorrichtung 14 für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe, ein Positionssignal von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6, und wie nachstehend noch genauer erläutert die tatsächlich vollständig geöffnete Position der Drosselklappe 3 feststellt, das Signal von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 mit der tatsächlichen, vollständig geöffneten Position vergleicht, und einen Wert für die vollständige Öffnung des Sollpositionssignals von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 korrigiert.
Bei dem wie voranstehend geschildert aufgebauten Ansaugluftflußratensteuergerät gemäß Ausführungsform 2 wird zusätzlich zur voranstehend erläuterten Korrektur der vollständig geschlossenen Position des Sollpositionssignals, wobei die Korrektur mit dem Ansaugluftflußratensteuergerät gemäß Ausführungsform 1 durchgeführt wird, der Ablauf der folgenden Operationen durchgeführt. Zuerst gibt, wenn das Zündsignal für die Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, und sich diese nicht im Betrieb befindet, die Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung 9 ein Sollpositionssignal θ2 zum vollständigen Öffnen der Drosselklappe 3 aus, in Reaktion auf den Empfang eines Signals, das anzeigt, daß die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine gleich 0 ist, empfängt die Motorantriebssteuervorrichtung 10 das Sollpositionssignal θ1, und treibt die Drosselklappe 3 zur Seite des vollständigen Öffnens hin an. Wenn die Ausgangsspannung des Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensors 6 nach einem vorbestimmten Zeitraum innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, so wird der Spannungswert zu diesem Zeitpunkt von der Lernvorrichtung 14 für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe gelesen, lernt die Lernvorrichtung für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe diesen Spannungswert als das Signal θt für die vollständig geöffnete Position, und wird die Steuereinheit 13 so betrieben, wie dies im Flußdiagramm von 5 angegeben ist.
In 5 wird im Schritt 501 beurteilt, ob sich die Drosselklappe im vollständig geöffneten Zustand befindet oder nicht, und ob eine Korrektur des Sollpositionssignals θ2 durch Fortsetzung der folgenden Bedingungen über einen vorbestimmten Zeitraum erforderlich ist oder nicht. Die erste Bedingung besteht darin, daß eine Marke für das vollständige Öffnen der Drosselklappe gelöscht wird, wobei die vollständig geöffnete Position des Drosselklappenöffnungsgrades noch nicht beurteilt wird. Die zweite Bedingung besteht darin, daß der von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellte Wert θp größer als ein Wert ist, der durch Subtraktion eines vorbestimmten Wertes α von dem Lernwert θt für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe erhalten wird, wobei der vorbestimmte Wert α eine Toleranz ist, die in Bezug auf Meßfehler und dergleichen zum Zeitpunkt des vollständigen Schließens und des vollständigen Öffnens der Drosselklappe bereitgestellt wird, wodurch es möglich ist zu bestätigen, ob sich die Drosselklappe in dem vollständig geöffneten Zustand befindet oder nicht. Die dritte Bedingung ist eine Beurteilung, ob ein Sollpositionssignal θ2, das von der Sollpositionseinstellvorrichtung 9 ausgegeben wird, größer als ein Wert ist oder nicht, der durch Subtraktion eines vorbestimmten Wertes b von dem durch den Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor festgestellten Wert θt erhalten wird, wodurch beurteilt wird, ob der Drosselklappenöffnungsgrad auf der Seite des weiteren Öffnens der Drosselklappe in Bezug auf die von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellte Position θt liegt oder nicht, wobei der Wert b so gewählt ist, daß er größer gleich einem Wert in einem unempfindlichen Bereich bei der Steuerung bzw. Regelung ist. Wenn in Bezug auf die dritte Bedingung θ2 < θp – b gilt, so wird festgestellt, daß die Korrektur des Sollpositionssensors θ2 erforderlich ist.
Wenn die voranstehend geschilderten Bedingungen über einen vorbestimmten Zeitraum andauern, so wird dies so beurteilt, daß sich der Drosselklappenöffnungsgrad im vollständig geöffneten Zustand befindet, und eine Korrektur des Sollpositionssignals θ2 erforderlich ist, und dann wird der Schritt 502 abgearbeitet. Sind die Bedingungen nicht vorhanden, so wird dies so beurteilt, daß sich die Drosselklappenposition nicht in dem vollständig geöffneten Zustand befindet, oder die Korrektur des Sollpositionssignals θ2 nicht erforderlich ist, und dann wird der Schritt 503 ausgewählt. Im Schritt 502 wird, da die tatsächliche Drosselklappenposition so bewertet wird, daß sie sich im vollständig geöffneten Zustand befindet, im Schritt 501, eine Marke für die vollständige Öffnung der Drosselklappe gesetzt, und wird der Wert des Sollpositionssignals θ2 so korrigiert, daß er gleich einem Wert wird, der durch Subtraktion eines vorbestimmten Wertes von dem durch den Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellten Wert θp erhalten wird. Für den vorbestimmten Wert α gilt ähnliches wie bei der Ausführungsform 1, und der festgestellte Wert θp entspricht der Operation des vollständigen Öffnens der Drosselklappe 3, wodurch das Sollpositionssignal θ2 so korrigiert wird, daß das Sollpositionssignal θ2 zur Seite des Schließens der Drosselklappe hin um den vorbestimmten Wert α verschoben wird, in Bezug auf die tatsächliche, vollständig geöffnete Position.
Wenn der Korrekturvorgang im Schritt 502 beendet ist, wird der Schritt 503 abgearbeitet, um zu bestätigen, ob sich die Marke für das vollständige Öffnen der Drosselklappe im eingestellten Zustand befindet oder nicht, und wird darüber hinaus beurteilt, ob das korrigierte Sollpositionssignal θ2 kleiner als der Feststellwert θp von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 ist oder nicht. Für θ2 < θp wird der Öffnungsgrad der Drosselklappe 3 so beurteilt, daß er von dem vollständig geöffneten Zustand abweicht, im Schritt 504, und dann wird die Marke für das vollständige Öffnen der Drosselklappe gelöscht, und ist der Vorgang beendet. Der Betriebszustand der Drosselklappe 3 bei diesem Vorgang ist in dem Zeitablaufdiagramm von 6 dargestellt.
Wenn das Zündsignal der Brennkraftmaschine abgeschaltet wird, und sich die Brennkraftmaschine in 6 nicht in Betrieb befindet, wird der Öffnungsgrad der Drosselklappe 3 zur Seite der vollständigen Öffnung hin verschoben, und wird die voranstehend geschilderte Beurteilung im Schritt 501 in der vollständig geöffneten Position durchgeführt. Bei entsprechender Beurteilung wird die Marke für die vollständig geöffnete Drosselklappe gesetzt, wird das Sollpositionssignal θ2 korrigiert, und wird die Drosselklappe 3 gegenüber der vollständig geöffneten Position zur Seite des Schließens der Drosselklappe hin um den vorbestimmten α verschoben, wodurch die verschobene Position die korrigierte Position als Sollpositionssignal zum Zeitpunkt der vollständigen Öffnung darstellt. Durch diese Verschiebung wird, da die Drosselklappe von der vollständig geöffneten Position abweicht, die Marke für das vollständige Öffnen im Schritt 504 gelöscht, wird die Drosselklappe 3 zu einer Position in Schließrichtung um das vorbestimmte Ausmaß gegenüber der Position des Sollpositionssignals θ2 zum Zeitpunkt des vollständigen Öffnens verschoben, und ist der Korrekturvorgang beendet.
Wie geschildert wird jedesmal dann, wenn das Zündsignal der Brennkraftmaschine abgeschaltet ist, und sich diese nicht in Betrieb befindet, das Sollpositionssignal korrigiert, und wird die Drosselklappe zur Schließseite hin um das vorbestimmte Ausmaß θ gegenüber der tatsächlich vollständig geschlossenen Position eingestellt, wodurch trotz der Tatsache, daß der von dem Drosselklappenöffnungsgradfeststellsensor 6 festgestellte Wert mit einem Fehler behaftet ist, der vollständig geöffnete Zustand ermittelt wird, bevor tatsächlich die vollständig geöffnete Position erreicht wird, und der Motorstrom abgeschaltet wird, um das Durchbrennen des Motors 5 und von dessen Treiberschaltung zu verhindern, das durch einen zu hohen Strom hervorgerufen wird. Zwar wird bei der voranstehenden Beschreibung das Sollpositionssignal θ2 im Schritt 502 korrigiert, jedoch kann ein ähnlicher Effekt wie bei der Ausführungsform 1 auch dadurch erhalten werden, daß der Lernwert θt für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe korrigiert wird, der von der Lernvorrichtung 14 für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe gelernt wird, und die Drosselklappenposition unter Verwendung des Lernwertes θt beurteilt wird. Noch sicherer kann dieser Effekt erzielt werden, wenn sowohl der Lernwert θt als auch das Sollpositionssignal θ2 korrigiert wird.
Der erste Vorteil des Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Solldrosselklappenöffnungsgrad häufig korrigiert werden kann.
Der zweite Vorteil des Ansaugluftflußratensteuergeräts gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das Solldrosselklappenpositionssignal nicht den Betriebsbereich der Drosselklappe beim vollständigen Schließen und beim vollständigen Öffnen der Drosselklappe überschreitet, wodurch sicher ein Durchbrennen des Motors und der Treiberschaltung zum Steuern der Drosselklappe, hervorgerufen durch einen zu hohen Strom, verhindert werden kann.
Es wird deutlich, daß sich angesichts der voranstehenden Lehre zahlreiche Abänderungen und Variationen der vorliegenden Erfindung vornehmen lassen. Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen und sollen von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein.

Claims

Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate mit einer Drosselklappe (3), die in einem Ansaugluftkanal (2) einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist; einem Motor (5), der die Ansaugluftflussrate dadurch steuert, dass er den Öffnungsgrad der Drosselklappe einstellt; einer Motoransteuervorrichtung (12) zum Ansteuerndes Motors (5); einem Sensor (6) zum Erfassendes Istwertes des Drosselklappenöffnungsgrads (θr); einer Vorrichtung (9) zum Einstellendes Sollwertes des Drosselklappenöffnungsgrads und zum Ausgebendes Sollwertes als Sollpositionssignal (θ1) an die Motoransteuervorrichtung (12); und einer Lernvorrichtung (10), die eine vollständig geschlossene Position der Drosselklappe (3) in Äbhängigkeit von dem vom Sensor (6) ausgegebenen Wert lernt; gekennzeichnet durch eine Feststell- und Korrekturvorrichtung (11) zur Erfassung eines Stopps des Betriebs der Brennkraftmaschine, zum Betätigen der Drosselklappe so, dass sich diese in der vollständig geschlossenen Position befindet, zum Feststellen des Signals (θr) bei vollständig geschlossener Position durch den Drosselklappenöffnungsgradsensor, und zum Korrigieren des von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung ausgegebenen Sollpositionssignals (θ1) in Öffnungsrichtung so, dass es dem Signal (θr) für die vollständig geschlossene Position des Drosselklappenöffnungsgradsensors zuzüglich einem vorbestimmten Wert (α) entspricht.
Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststell- und Korrekturvorrichtung (11) ausgebildet ist, die vollständig geschlossene Position zu erfassen, und den Lernwert (θs) für die vollständig geschlossene Position zu korrigieren, der von der Lernvorrichtung (10) für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststell- und Korrekturvorrichtung (11) ausgebildet ist, die vollständig geschlossene Position zu erfassen, und sowohl das Sollpositionssignal, das von der Vorrichtung (9) ausgegeben wird, als auch einen Lernwert (θs) für die vollständig geschlossene Position zu korrigieren, der von der Lernvorrichtung (10) für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate mit einer Drosselklappe (3), die in einem Ansaugluftkanal (2) einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist; einem Motor (5), der die Ansaugluftflußrate dadurch steuert, dass er den Öffnungsgrad der Drosselklappe einstellt; einer Motoransteuervorrichtung (12) zum Ansteuern des Motors (5); einem Sensor (6) zum Erfassen des Istwertes des Drosselklappenöffnungsgrads (θr); einer Vorrichtung (9) zum Einstellen des Sollwertes des Drosselklappenöffnungsgrads und zum Ausgeben des Sollwertes als Sollpositionssignal (θ1) an die Motoransteuervorrichtung (12); und einer Lernvorrichtung (14), die eine vollständig geöffnete Position der Drosselklappe (3) in Abhängigkeit von dem vom Sensor (6) ausgegebenen Wert lernt; gekennzeichnet durch eine Feststell- und Korrekturvorrichtung (15) zur Erfassung eines Stopps des Betriebs der Brennkraftmaschine, zum Betätigen der Drosselklappe so, dass sich diese in der vollständig geöffneten Position befindet, zum Feststellen des Signals (θr) bei vollständig geöffneter Position durch den Drosselklappenöffnungsgradsensor, und zum Korrigieren des von der Sollöffnungsgradeinstellvorrichtung ausgegebenen Sollpositionssignals (θ1) in Schließrichtung so, dass es dem Signal (θr) für die vollständig geöffnete Position des Drosselklappenöffnungsgradsensors abzüglich eines vorbestimmten Werts (α) entspricht.
Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststell- und Korrekturvorrichtung (15) ausgebildet ist, die vollständig geöffnete Position zu erfassen, und den Lernwert (θs) für die vollständig geöffnete Position zu korrigieren, der von der Lernvorrichtung (14) für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe ausgegeben wird.
Steuervorrichtung zum Steuern der Ansaugluftflussrate nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststell- und Korrekturvorrichtung (15) ausgebildet ist, die vollständig geöffnete Position zu erfassen, und sowohl das Sollpositionssignal, das von der Vorrichtung (9) ausgegeben wird, als auch einen Lernwert (θs) für die vollständig geöffnete Position zu korrigieren, der von der Lernvorrichtung (14) für die vollständig geöffnete Position der Drosselklappe ausgegeben wird.