DE102005022127B4

DE102005022127B4 - Drosselklappen-Steuersystem und Drosselklappen-Steuerverfahren

Info

Publication number: DE102005022127B4
Application number: DE102005022127A
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Toyota-shi Miyazaki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2005-05-12
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2025-05-13
Also published as: DE102005022127A1; JP2005325741A; US7100570B2; US20050252485A1

Abstract

Drosselklappen-Steuersystem, mit einer Drosselklappe (10), einem Drosselklappenmotor (30) zur Verstellung der Drosselklappe (10), einer Motor-Antriebseinrichtung (24A) zur Erregung des Drosselklappenmotors (30), einem Temperatursensor (14) zur Erfassung einer mit der Temperatur der Drosselklappe (10) in Verbindung stehenden Temperatur und einer Steuereinrichtung (22A) zur Steuerung der Motor-Antriebseinrichtung (24A), wobei die Steuereinrichtung (22A)
die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch die Motor-Antriebseinrichtung (24A) auf einen Grenzwert begrenzt, wenn die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur über einer Bezugstemperatur liegt, und
die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch die Motor-Antriebseinrichtung (24A) über den Grenzwert hinaus erhöht, wenn die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur unter der Bezugstemperatur liegt,
wobei die Motor-Antriebseinrichtung (24A) eine Energieversorgungsschaltung (48A), die in Abhängigkeit von der durch die Steuereinrichtung (22A) erfolgenden Steuerung eine Spannung erzeugt, die in einem Normalzustand auf einen ersten Pegel eingestellt ist, und eine Motor-Erregerschaltung (40) aufweist, die den Drosselklappenmotor (30) mit der von...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drosselklappen-Steuersystem und ein Drosselklappen-Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine.
Auf diesem technischen Gebiet ist es bereits bekannt, dass bei extrem niedrigen Temperaturen Kurbelgehäuse-Entlüftungsgase in Form sogenannter "Blowby-Gase", die nach ihrem Hindurchtreten durch die Leitungen und Kanäle eines nachstehend vereinfacht auch als PCV-System (Positive Crankcase Ventilation System) bezeichneten Kurbelgehäuse-Zwangsentlüftungssystems viel Wasser bzw. Wasserdampf enthalten, eine Vereisung bei einer durch niedrige Ansauglufttemperaturen abgekühlten Drosselklappe hervorrufen, da beim Vorbeiströmen der Blowby-Gase an der Drosselklappe das darin enthaltene Wasser dann zwischen der Drosselklappe und der Innenwand einer Drosselventilbohrung gefriert. Aus der japanischen Patentschrift JP 3 189 717 B2 ist daher bereits ein Drosselklappen-Steuersystem bekannt, bei dem im Rahmen eines speziellen Vorgangs ermittelt wird, ob eine Blockierung eines Drosselklappen-Stellmotors bei Auftreten einer Vereisung einer Drosselklappe vorliegt.
Wenn bei diesem Drosselklappen-Steuersystem die Umgebungstemperatur unter einer spezifischen Temperatur liegt, unterhalb der die vorstehend beschriebene Drosselklappenvereisung mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten kann, wird eine Überwachungs- oder Wartezeit verlängert, die nach einer ersten Feststellung einer Blockierung des Drosselklappen-Stellmotors bis zur endgültigen Feststellung einer Blockierung vorgegeben wird. Auf diese Weise lässt sich die Feststellung einer Blockierung des Drosselklappen- Stellmotors auf Grund einer Vereisung der Drosselklappe vermeiden, die üblicherweise nur während einer begrenzten Zeitdauer stattfindet, d. h., bei diesem Drosselklappen-Steuersystem wird eine Blockierung des Drosselklappen-Stellmotors nur dann festgestellt, wenn der Drosselklappen-Stellmotor auf Grund von verklemmten oder festsitzenden Zahnrädern oder dergleichen blockiert ist, was normalerweise ein Dauerzustand ist, der nicht nach einer gewissen Zeitdauer wieder vergeht.
Darüber hinaus ist es aus der japanischen Patentschrift JP 3 458 935 B2 bekannt, bei einer erheblichen Differenz zwischen einer Ist-Drosselklappenöffnung und einer Soll-Drosselklappenöffnung einen Stell- oder Steuerwert zu vergrößern, um die Ist-Drosselklappenöffnung schnell auf die Soll-Drosselklappenöffnung einzustellen.
Bekanntermaßen ist eine Drosselklappe Wasser(-dampf), Ölanteilen und verschiedenen anderen Fremdstoffen ausgesetzt, die unter gewissen Bedingungen die Drosselklappe zeitweilig festsetzen können. Insbesondere bei niedrigen Temperaturen können Wasser- und Ölanteile, die in dem Blowby-Gas eines bekannten PCV-Systems oder dem AGR-Gas eines bekannten AGR-Systems (Abgasrückführsystems) enthalten sind, zwischen der Drosselklappe und der Innenwand des Ansaugkanals zu einer Eis- und Teerbildung führen, durch die sich die Drosselklappe festsetzt.
Bei einer üblichen Drosselklappe aus Metall wie Aluminium besteht weiterhin die Möglichkeit, eine Drosselklappenvereisung z. B. durch Warmwasserkanäle zu verhindern. Bei einer in zunehmendem Maße verwendeten Kunststoff-Drosselklappe ist jedoch die Ausgestaltung solcher Warmwasserkanäle mit Schwierigkeiten verbunden. Darüber hinaus erschwert auch die geringe Wärmekapazität einer solchen Kunststoff-Drosselklappe die Verhinderung einer Vereisung bei niedrigen Temperaturen.
Die Druckschrift DE 43 27 483 A1 umfasst ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Leistungsstellelements einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, mit Vollbrückenendstufe, wobei ein Gleichstrommotor in der Brückendiagonale angeordnet ist und der Strom durch den Gleichstrommotor auf wenigstens einen voreingestellten Wert begrenzt wird, indem bei Überschreiten des voreingestellten Werts die getakteten Ansteuersignale ausgeblendet werden.
Die Druckschrift DE 197 40 347 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, bei welchem vor dem Start der Brennkraftmaschine zum Verhindern oder Lösen einer Verklemmung der Drosselklappe der elektrisch betätigbare Drosselklappensteller mit einer vorgegebenen Stellgröße angesteuert wird. Dies erfolgt mit Blick auf mögliche oder tatsächliche Vereisungen nur in einem vereisungskritischen Temperaturbereich.
Die Druckschrift DE 42 10 213 A1 beschreibt eine Einrichtung zum Steuern eines Gleichstromstellmotors in Kraftfahrzeugen mit einer Kontrolleinrichtung, die in Abhängigkeit von Eingangssignalen den Motor in Betrieb setzt, in der Drehrichtung umsteuert oder außer Betrieb setzt und die zum einen mit Masse und zum anderen über einen Spannungsregler mit der positiven Versorgungsspannung des Kraftfahrzeugs verbunden ist, und mit einem Stellelement, das von dem Motor in mindestens eine Endlage an einen Anschlag bewegbar ist. Bei dieser Einrichtung zum Steuern ist, um sicherzustellen, dass das Stellelement jederzeit von dem Motor aus einer Endlage herausbewegt werden kann, in der Verbindung zwischen der Kontrolleinrichtung und der positiven Versorgungsspannung eine den Spannungsregler überbrückende, elektrisch leitende Verbindung mit einer Schalteinrichtung angeordnet, ist die Schalteinrichtung mit einer Anlauferkennung verbunden, ist die Anlauferkennung elektrisch leitend mit dem Motor verbunden und schaltet die Anlauferkennung die Schalteinrichtung kurzzeitig in den geschlossenen Zustand, wenn ein Anlaufstrom des Motors detektiert wird.
Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme des Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zu Grunde, ein Drosselklappen-Steuersystem und ein Drosselklappen-Steuerverfahren anzugeben, mit deren Hilfe ein einfacheres Lösen bzw. eine leichtere Freigabe einer auf Grund von Vereisung, Fremdstoffen und dergleichen festsitzenden (festhängenden) bzw. teilweise festsitzenden Drosselklappe erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln gelöst.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung bezieht sich auf ein Drosselklappen-Steuersystem mit einer Drosselklappe, einem Drosselklappenmotor zur Betätigung bzw. Verstellung der Drosselklappe, einer Motor-Antriebseinrichtung zur Erregung des Drosselklappenmotors, einem Temperatursensor zur Erfassung einer mit der Temperatur der Drosselklappe in Verbindung stehenden Temperatur, und einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Motor-Antriebseinrichtung. Bei diesem Drosselklappen-Steuersystem begrenzt die Steuereinrichtung mit Hilfe der Motor-Antriebseinrichtung die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors auf einen Grenzwert, wenn die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur über einer Bezugstemperatur liegt, und erhöht mit Hilfe der Motor-Antriebseinrichtung die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors über den Grenzwert, wenn die von dem Temperatursensor erfasste Temperatur unter der Bezugstemperatur liegt, wobei die Motor-Antriebseinrichtung eine Energieversorgungsschaltung, die in Abhängigkeit von der durch die Steuereinrichtung erfolgenden Steuerung eine Spannung erzeugt, die in einem Normalzustand auf einen ersten Pegel eingestellt ist, und eine Motor-Erregerschaltung aufweist, die den Drosselklappenmotor mit der von der Energieversorgungsschaltung erzeugten Spannung erregt, und wobei die Steuereinrichtung die Anhebung der maximalen Antriebsleistung des Drosselklappenmotors durch Anhebung der Spannung von dem ersten Pegel (12 V) auf einen über einer Versorgungsspannung liegenden zweiten Pegel (24 V) herbeiführt.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Drosselklappen-Steuersystem die Feststellung getroffen oder davon ausgegangen wird, dass die Drosselklappe sich in einem vollständig oder teilweise festhängenden, festsitzenden oder klemmenden Zustand befindet, wird die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors erhöht und damit die Wahrscheinlichkeit einer Freigabe der Drosselklappe aus diesem vollständig oder teilweise festhängenden, festsitzenden oder klemmenden Zustand vergrößert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und Vergleichsbeispielen unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen zur Veranschaulichung gleicher oder ähnlicher Elemente dienen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Drosselklappen-Steuersystems gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel der Erfindung,
2 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Steuereinrichtung 22,
3 ein Ablaufdiagramm eines von der Steuereinrichtung 22 ausgeführten Steuerprogramms,
4 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Drosselklappen-Steuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 ein Ablaufdiagramm eines von einer Steuereinrichtung 22A ausgeführten Steuerprogramms,
6 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Drosselklappen-Steuersystems gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel der Erfindung,
7 ein Ablaufdiagramm eines von einer Steuereinrichtung 22B ausgeführten Steuerprogramms, und
8 ein Ablaufdiagramm eines eine Modifikation des Ausführungsbeispiels und der beiden Vergleichsbeispiele darstellenden Steuerprogramms.
Erstes Vergleichsbeispiel
1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Drosselklappen-Steuersystems gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel der Erfindung. Dieses Drosselklappen-Steuersystem umfasst eine in einem Ansaugkanal 11 angeordnete Drosselklappe 10, eine Feder 12, die auf die Drosselklappe 10 in deren Schließrichtung einwirkt, einen Drosselklappensensor 15, der die Öffnung der Drosselklappe 10 erfasst und ein Messsignal IS3 erzeugt, einen Drosselklappenmotor 30 zur Betätigung bzw. Verstellung der Drosselklappe 10, einen Temperatursensor 14, der in dem Ansaugkanal 11 zur Erfassung der Ansauglufttemperatur angeordnet ist und ein Messsignal IS1 erzeugt, einen Fahrpedalsensor 16 (Pedalwertgeber), der die Stellung bzw. den Betätigungsgrad eines Fahrpedals erfasst und ein Messsignal IS2 erzeugt, sowie eine Maschinensteuereinheit 20, die den Drosselklappenmotor 30 auf der Basis der Messsignale IS1 bis IS3 steuert.
Die Maschinensteuereinheit 20 umfasst eine Steuereinrichtung 22 und eine Motor-Antriebseinrichtung 24. Die Motor-Antriebseinrichtung 24 versorgt den Drosselklappenmotor 30 in Abhängigkeit von der über die Steuereinrichtung 22 erfolgenden Steuerung mit Strom und umfasst eine Motor-Treiberschaltung 40 zum Antrieb bzw. zur Betätigung und Ansteuerung des Drosselklappenmotors 30, einen in einer Stromversorgungsleitung der Motor-Treiberschaltung 40 angeordneten Widerstand 42, einen Operationsverstärker 46, der die zwischen den Endanschlüssen des Widerstands 42 abfallende Spannung verstärkt, und eine Stromregelschaltung 48, die den von einer Stromquelle bzw. Stromversorgung (VCC) der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführten Maximalstrom begrenzt.
Die Motor-Treiberschaltung 40 umfasst vier Schaltelemente 52, 54, 56 und 58 (z. B. in Form von MOS-Leistungs-Feldeffekttransistoren). Indem die Schaltelemente 52, 58 in einen durchgeschalteten Zustand und die Schaltelemente 54, 56 in einen Sperrzustand versetzt werden, wird das Fließen eines Stroms über die Wicklung des Drosselklappenmotors 30 in einer Richtung ermöglicht. Indem die Schaltelemente 54, 56 in den durchgeschalteten Zustand und die Schaltelemente 52, 58 in den Sperrzustand versetzt werden, wird dagegen das Fließen eines Stroms über die Wicklung des Drosselklappenmotors 30 in der anderen Richtung ermöglicht.
Die Steuereinrichtung 22 führt somit selektiv eine Steuerspannung den Steueranschlüssen der Schaltelemente 52, 54, 56, 58 zu, um sie zur Zuführung eines gewünschten Stroms zu der Wicklung des Drosselklappenmotors 30 im erforderlichen Umfang durchzuschalten oder zu sperren.
Der Betrieb des Drosselklappenmotors 30 erfolgt im Rahmen einer bekannten PDM-Steuerung (Pulsdauer- bzw. Pulsbreitenmodulationssteuerung). Bei einer typischen PDM-Steuerung wird das Verhältnis der Zeitdauer, während der dem Motor Strom zugeführt wird, zu einer Periode eines jeden Treiberimpulses als "Tastverhältnis" bezeichnet. Dieses Tastverhältnis des Drosselklappenmotors 30 wird von der Motor-Treiberschaltung 40 in Abhängigkeit von einem von der Steuereinrichtung 22 zugeführten Steuersignal D1 gesteuert und stellt somit einen der Steuerparameter dar, die zur Steuerung des Drosselklappenmotors 30 Verwendung finden. Mit steigendem Tastverhältnis des Drosselklappenmotors 30 vergrößert sich die Öffnung des Drosselklappenventils 10 üblicherweise in Form einer linearen Funktion.
Wie vorstehend beschrieben, erzeugt der Temperatursensor 14 das der Ansauglufttemperatur angebende Messsignal IS1, während der Fahrpedalsensor 16 das die Stellung bzw. den Betätigungsgrad des Fahrpedals angebende Messsignal IS2 und der Drosselklappensensor 15 das die Öffnung der Drosselklappe 10 angebende Messsignal IS3 erzeugen. Der Operationsverstärker 46 erfasst hierbei den von der Stromquelle bzw. Stromversorgung der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführten Strom und erzeugt ein den erfassten Strom angebendes Messsignal IS4.
Die Steuereinrichtung 22 bestimmt ihrerseits ein Soll-Tastverhältnis und erzeugt das Steuersignal D1 auf der Basis der Messsignale IS1 bis IS4 zur entsprechenden Ansteuerung der Schaltelemente 52 bis 58.
2 zeigt den Aufbau der Steuereinrichtung 22. Die Steuereinrichtung 22 umfasst eine Zentraleinheit CPU 201, einen Festspeicher ROM 202 sowie einen Direktzugriffsspeicher RAM 203, die sämtlich über eine eine Datensammelleitung und eine Adresssammelleitung umfassende Kommunikationssammelleitung miteinander verbunden sind, sodass sie verschiedene Daten, Adresseninformationen usw. austauschen können. In dem Festspeicher ROM 202 sind verschiedene Programme gespeichert, die während der nachstehend unter Bezugnahme auf Ablaufdiagramme noch näher beschriebenen Steuerabläufe ausgeführt werden. In dem Direktzugriffsspeicher RAM 203 sind zeitweilig verschiedene Steuerparameter wie die von den vorstehend beschriebenen Sensoren erhaltenen Messwerte gespeichert.
Die Zentraleinheit CPU 201 setzt die von den jeweiligen Sensoren (in Form von Analogsignalen) erhaltenen Messsignale IS1 bis IS4 unter Verwendung eines bekannten Analog/Digital-Umsetzers oder dergleichen in Digitalsignale um und erzeugt auf der Basis dieser digitalisierten Informationen das Steuersignal D1 zur Steuerung der Schaltelemente 52, 54, 56, 58 der Motor-Treiberschaltung 40 zur Erzielung eines gewünschten Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 sowie ein Steuersignal D2 zur Steuerung der Stromregelschaltung 48 zur Einstellung eines Maximalstroms für die Motor-Treiberschaltung 40.
Das Ablaufdiagramm gemäß 3 veranschaulicht ein Vergleichsbeispiel eines von der Steuereinrichtung 22 ausgeführten Unterprogramms. Zu Beginn dieses Unterprogramms findet in einem Schritt 1 zunächst eine Rückstellung eines in der Steuereinrichtung 22 vorgesehenen Messzeitgebers statt, woraufhin die Steuereinrichtung 22 auf einen Schritt 2 übergeht.
Im Schritt 2 erregt die Steuereinrichtung 22 den Drosselklappenmotor 30 durch Erzeugung des Steuersignals D1 in Abhängigkeit von dem Messsignal IS2 des Fahrpedalsensors 16 und Zuführung des erzeugten Steuersignals D1 zu der Motor-Treiberschaltung 40, wobei der Maximalstrom für die Motor-Treiberschaltung 40 durch das Steuersignal D2 auf einen bestimmten Wert begrenzt wird, d. h., während dieser Betätigung des Drosselklappenmotors 30 überschreitet der von der Stromregelschaltung 48 der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom nicht den Maximalstrom, bevor nicht anderslautende Instruktionen erteilt werden.
Sodann bestimmt die Steuereinrichtung 22 in einem Schritt 3, ob die von dem Temperatursensor 14 erfasste Ansauglufttemperatur unter einem Temperaturwert Temp 1 liegt. Je niedriger die Ansauglufttemperatur ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Drosselklappe 10 auf Grund einer Vereisung oder dergleichen vollständig oder teilweise festsetzt bzw. festhängt oder klemmt. Bei einer niedrigen Ansauglufttemperatur ist es somit erforderlich, die Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 im Vergleich zum Normalzustand zu erhöhen. Bei einer über einem bestimmten Wert liegenden Ansauglufttemperatur kann jedoch eine solche Anhebung der Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 zu einer Überhitzung der Schaltelemente 52, 54, 56, 58 der Motor-Treiberschaltung 40 führen. Der Temperaturwert Temp 1 wird somit unter Berücksichtigung dieser Faktoren festgelegt.
Wenn die Steuereinrichtung 22 im Schritt 3 feststellt, dass die Ansauglufttemperatur gleich dem Temperaturwert Temp 1 oder höher ist, kehrt sie zum Schritt 2 zurück, während andernfalls auf einen Schritt 4 übergegangen wird.
Im Schritt 4 stellt die Steuereinrichtung 22 auf der Basis des von dem Drosselklappensensor 15 abgegebenen Messsignals IS3 fest, ob die Drosselklappe 10 korrekt arbeitet. Wenn sich nämlich die Drosselklappe 10 in einem Normalzustand befindet, bei dem sie sich nicht auf Grund einer Vereisung oder dergleichen vollständig oder teilweise festgesetzt hat, erfolgt das Öffnen der Drosselklappe 10 bis zum Erreichen eines Soll-Öffnungswertes innerhalb einer bestimmten Zeitdauer (von z. B. 130 ms), nachdem die Steuereinrichtung 22 das Steuersignal D1 der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführt hat. Im Schritt 4 ermittelt die Steuereinrichtung 22 somit, ob nach der Zuführung des Steuersignals D1 eine korrekte Änderung der Öffnung der Drosselklappe 10 in Bezug auf den Soll-Öffnungswert im Vergleich zu einer solchen normalen Änderung der Öffnung des Drosselventils 10 erfolgt. Wenn z. B. die Drosselklappe 10 vollständig oder teilweise festhängt, erfolgt bei der Zuführung des Steuersignals D1 normalerweise keine Änderung der Öffnung der Drosselklappe 10 oder bei einer Änderung der Öffnung der Drosselklappe 10 tritt vor oder während dieser Öffnungsänderung eine signifikante Verzögerung auf.
Wenn die Steuereinrichtung 22 im Schritt 4 feststellt, dass die Drosselklappe 10 korrekt arbeitet (d. h., weder vollständig noch teilweise festhängt), kehrt sie zum Schritt 2 zurück. Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Drosselklappe 10 nicht korrekt arbeitet, geht die Steuereinrichtung 22 auf einen Schritt 5 über.
Im Schritt 5 ermittelt die Steuereinrichtung 22, ob der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte und von dem Messsignal IS4 des Operationsverstärkers 46 angegebene Strom größer als ein Bezugsstrom ist. Bei diesem Vergleichsbeispiel ist der Bezugsstrom aus einem nachstehend noch näher beschriebenen Grund auf 5 A eingestellt.
Wenn die Steuereinrichtung 22 im Schritt 5 feststellt, dass der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom unter 5 A liegt, kehrt sie zum Schritt 2 zurück, während bei einem 5 A entsprechenden oder größeren Strom auf einen Schritt 6 übergegangen wird.
Im Schritt 6 erhöht die Steuereinrichtung 22 den Zählwert des Messzeitgebers. In einem Schritt 7 ermittelt die Steuereinrichtung 22 sodann, ob der erhöhte Zählwert des Messzeitgebers gleich einer Zeit T1 oder größer ist. Wenn der Zählwert des Messzeitgebers unter T1 liegt, kehrt die Steuereinrichtung 22 zum Schritt 2 zurück.
Bei diesem Vergleichsbeispiel des Drosselklappen-Steuersystems überschreitet der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom 5 A während einer Zeitdauer von 20 ms oder weniger, wenn der Drosselklappenmotor 30 das Drosselventil 10 in einem Normalzustand betätigt (bei dem das Drosselventil 10 nicht vollständig oder teilweise festhängt). Aus diesem Grund ist die Zeit T1 auf 100 ms eingestellt, wobei die Feststellung getroffen wird, dass das Drosselventil 10 vollständig oder teilweise festhängt bzw. klemmt, wenn der Zählwert des Messzeitgebers 100 ms erreicht.
Wenn die Steuereinrichtung 22 im Schritt 7 feststellt, dass der Zählwert des Messzeitgebers gleich T1 oder größer ist, wird auf einen Schritt 8 übergegangen. Im Schritt 8 steuert die Steuereinrichtung 22 sodann die Stromregelschaltung 48 über das Steuersignal D2 an, um den Maximalstrom für die Motor-Treiberschaltung 40 für eine begrenzte Zeitdauer anzuheben. Durch diese Anhebung des der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführten Stroms wird die Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 und damit die Wahrscheinlichkeit vergrößert, dass der vollständig oder teilweise blockierte Zustand des Drosselklappenmotors 30 aufgehoben wird.
Wie vorstehend bereits angesprochen, begrenzt die Stromregelschaltung 48 den den Schaltelementen 52 bis 58 der Motor-Treiberschaltung 40 zuzuführenden Strom, um deren übermäßige Erwärmung zu vermeiden, d. h., um die Zuführung eines hohen Stroms zu den Halbleiterelementen eines jeden Schaltelements zu verhindern, was andernfalls dazu führen kann, dass die Temperaturen von Verbindungsabschnitten zwischen den Halbleiterelementen ihre Nenntemperaturen überschreiten. Wenn jedoch im Bereich der Drosselklappe 10 eine sehr niedrige Temperatur vorliegt (Ergebnis "JA" im Schritt 3), ist die Wahrscheinlichkeit äußerst gering, dass diese Verbindungsabschnitttemperaturen ihre Nenntemperaturen überschreiten. Bei diesem Vergleichsbeispiel wird daher der Temperaturwert Temp 1 unter Berücksichtigung von z. B. der von jedem Schaltelement erzeugten Wärmemenge, der abgestrahlten bzw. abgegebenen Wärmemenge und der Umgebungstemperatur vorgegeben. In ähnlicher Weise wird die vorstehend beschriebene Zeitdauer, während der im Schritt 8 der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Maximalstrom anzuheben ist, auf der Basis von experimentell ermittelten Ergebnissen vorgegeben, die sich auf den Betrag des Temperaturanstiegs bei jedem Schaltelement nach Vergrößerung des der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführten Stroms auf verschiedene Weise bei niedrigen Temperaturen beziehen.
Der im Ansaugkanal 11 angeordnete Temperatursensor 14 kann im übrigen auch z. B. in der Nähe der Motor-Antriebseinrichtung 24 angeordnet werden, um einen zuverlässigeren Schutz der Schaltelemente 52 bis 58 zu erzielen. Außerdem kann der Temperatursensor 14 auch zur Erfassung anderer Temperaturen wie einer Kühlmitteltemperatur oder einer Schmierstofftemperatur ausgestaltet sein, die in Relation zu der Temperatur der Drosselklappe 10 oder der Temperatur der Schaltelemente 52 bis 58 steht. Darüber hinaus kann die Erfassung und Verwendung von zwei oder mehr solcher Temperaturen für die Beurteilung in Betracht gezogen werden, ob die Drosselklappe 10 vollständig oder teilweise festhängt bzw. klemmt.
Nach dem Schritt 8 nimmt die Steuereinrichtung 22 eine Rückstellung des Messzeitgebers in einem Schritt 9 vor und kehrt sodann zum Schritt 2 zurück.
Während bei dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel die Steuereinrichtung 22 zeitweilig den Maximalstrom für die Motor-Treiberschaltung 40 erhöht, wenn die Drosselklappe 10 vollständig oder teilweise festhängt, kann stattdessen auch in Betracht gezogen werden, dass die Steuereinrichtung 22 zeitweilig den Grenzwert für den Maximalstrom aufhebt. Darüber hinaus können auch verschiedene andere Formen der Lockerung oder Aufhebung der Strombegrenzung für die Motor-Treiberschaltung 40 für den Fall eines vollständigen oder teilweisen Festsitzens bzw. Klemmens der Drosselklappe 10 in Betracht gezogen werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen Vergleichsbeispiel bestimmt die Steuereinrichtung 22 zwar im Schritt 5, dass die Drosselklappe 10 vollständig oder teilweise festhängt, wenn die Zeitdauer, in der die Drosselklappe 10 kontinuierlich eine Funktionsstörung aufweist und der von dem Operationsverstärker 46 erfasste Strom über dem Bezugsstrom (5 A) bleibt, den Wert T1 (100 ms) überschreitet, jedoch kann auch der Schritt 4 entfallen und der Schritt 5 zu einem Schritt ausgestaltet werden, bei dem die Steuereinrichtung 22 ermittelt, ob der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom gleich dem Maximalstrom ist, und die Feststellung trifft, dass die Drosselklappe 10 vollständig oder teilweise festhängt bzw. klemmt, wenn der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom während einer bestimmten Zeitdauer den Maximalstrom erreicht hat. Alternativ können darüber hinaus auch die mit dem Messzeitgeber in Verbindung stehenden Schritte 1, 6, 7 und 9 entfallen, wobei dann die Feststellung getroffen wird, dass die Drosselklappe 10 vollständig oder teilweise festhängt bzw. klemmt, wenn der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom den Maximalstrom erreicht.
Im Rahmen der Erfindung wurden Versuche zur Bestätigung der Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Drosselklappensteuerung durchgeführt. Bei diesen Versuchen wurde die Drosselklappe 10 durch Bildung von Kondenswasser in einem AGR-System festgesetzt bzw. blockiert und der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom auf verschiedene Weise verändert um festzustellen, ob der Blockierzustand der Drosselklappe 10 aufgehoben wird.
Die Versuche wurden bei vier Versuchsanordnungen (Versuchsanordnungszahl n = 4) durchgeführt, wobei der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom durch Änderung der Versorgungsspannung verändert wurde (steigender Strom bei steigender Spannung).
Bei diesen Versuchen wurde zunächst eine Spannung von 10 V an die Motor-Treiberschaltung 40 angelegt. Dies führte zu dem Ergebnis, dass bei keiner Drosselklappe der Blockierzustand aufgehoben wurde (angelegte Spannung: 10 V, Freigabe: 0/4).
Nachdem sodann die Spannung auf 12 V angehoben wurde, wurde in einem Fall die Drosselklappe freigegeben (angelegte Spannung: 12 V, Freigabe: 1/4).
Bei weiterer Anhebung der Spannung auf 14 V wurde in drei Fällen die Drosselklappe freigegeben (angelegte Spannung: 14 V, Freigabe: 3/4).
Das Ergebnis dieser Versuche zeigt somit, dass durch Anlegen eines höheren Stroms oder einer höheren Spannung an die Motor-Treiberschaltung 40 sich die Wahrscheinlichkeit vergrößert, dass die Drosselklappe 10 aus einem vollständig oder teilweise festsitzenden Zustand bzw. Blockierzustand freigegeben wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen ersten Vergleichsbeispiel der Erfindung wird somit die Begrenzung des Maximalstroms für die Motor-Treiberschaltung 40 (d. h., für den Maximalstrom des Drosselklappenmotors 30) zeitweilig gelockert bzw. aufgehoben, wenn die in Betracht gezogene Temperatur (wie z. B. die Ansauglufttemperatur, die Temperatur der Schaltelemente 52, 54, 56, 58, eine Kühlmitteltemperatur, eine Schmierstofftemperatur) unter einem bestimmten Wert liegt und die Feststellung getroffen wird, dass die Drosselklappe 10 sich vollständig oder teilweise festgesetzt hat. Dies beruht gemäß vorstehender Beschreibung darauf, dass die thermischen Anforderungen zur Verhinderung einer Überhitzung der Schaltelemente 52 bis 58 bei niedrigen Temperaturen weniger streng als bei hohen Temperaturen sind. Außerdem wird die Beschränkung des Maximalstroms für die Motor-Treiberschaltung 40 nur für eine begrenzte Zeitdauer gelockert bzw. aufgehoben, was ebenfalls zur Verhinderung einer Überhitzung der Schaltelemente 52, 54, 56, 58 beiträgt. Durch eine solche temporäre Vergrößerung des der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführten Stroms erhöht sich jedoch in ausreichendem Maße die Wahrscheinlichkeit, dass das Drosselventil 10 aus seinem vollständig oder teilweise festsitzenden Zustand bzw. Blockierzustand freigegeben wird.
Ausführungsbeispiel
4 zeigt in schematischer Darstellung den Aufbau eines Drosselklappen-Steuersystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Maschinensteuereinheit 20A anstelle der Maschinensteuereinheit 20 des ersten Vergleichsbeispiels vorgesehen ist.
Die Maschinensteuereinheit 20A umfasst eine Steuereinrichtung 22A sowie eine Motor-Antriebseinrichtung 24A. Die Steuereinrichtung 22A besitzt hierbei den gleichen Aufbau wie die Steuereinrichtung 22 gemäß 2, sodass sich eine erneute Beschreibung ihres Aufbaus erübrigt. Gleichermaßen besitzt die Motor-Antriebseinrichtung 24A im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Motor-Antriebseinrichtung 24 gemäß 2, umfasst jedoch eine Spannungsregelschaltung 48a anstelle der Stromregelschaltung 48. Die Steuereinrichtung 22A steuert die Spannungsregelschaltung 48A mit Hilfe eines Steuersignals D2A und erhöht unter bestimmten Bedingungen eine Versorgungsspannung VCC (d. h., eine von einer nicht dargestellten Batterie zugeführte Spannung).
Das Ablaufdiagramm gemäß 5 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines von der Steuereinrichtung 22A ausgeführten Unterprogramms. Zu Beginn dieses Unterprogramms erfolgt in einem Schritt 11 zunächst die Rückstellung eines in der Steuereinrichtung 22A vorgesehenen Messzeitgebers.
In einem Schritt 12 erregt die Steuereinrichtung 22A sodann den Drosselklappenmotor 30 durch ein auf der Basis eines von dem Fahrpedalsensor 16 abgegebenen Messsignals IS2 erzeugtes Steuersignal D1, um die Öffnung der Drosselklappe 10 auf einen Sollwert einzustellen, wobei die Spannungsregelschaltung 48A von dem Steuersignal D2A zur Bildung einer bestimmten Spannung gesteuert wird. Nach dem Schritt 12 geht die Steuereinrichtung 22A auf einen Schritt 13 über.
Im Schritt 13 ermittelt die Steuereinrichtung 22A, ob die von dem Temperatursensor 14 erfasste Ansauglufttemperatur unter dem Temperaturwert Temp 1 liegt.
Wenn die Steuereinrichtung 22A im Schritt 13 feststellt, dass die Ansauglufttemperatur gleich dem Temperaturwert Temp 1 oder höher ist, kehrt sie zum Schritt 12 zurück, während bei einer niedrigeren Temperatur auf einen Schritt 14 übergegangen wird.
Im Schritt 14 ermittelt die Steuereinrichtung 22A auf der Basis des von dem Drosselklappensensor 15 abgegebenen Messsignals IS3, ob die Drosselklappe 10 korrekt arbeitet. Hierbei besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Schritt 14 zu einem Schritt auszugestalten, bei dem die Steuereinrichtung 22A diese Beurteilung wie im Falle des Schrittes 5 des ersten Vergleichsbeispiels auf der Basis der Beurteilung trifft, ob der von dem Operationsverstärker 46 erfasste Strom (d. h., der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom) eine bestimmte Stromstärke überschreitet.
Wenn hierbei die Steuereinrichtung 22A im Schritt 14 die Feststellung trifft, dass die Drosselklappe 10 korrekt arbeitet (also weder vollständig noch teilweise festsitzt), wird zum Schritt 12 zurückgekehrt. Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Drosselklappe 10 nicht korrekt arbeitet, geht die Steuereinrichtung 22A auf einen Schritt 15 über.
Im Schritt 15 erhöht die Steuereinrichtung 22A den Zählwert des Messzeitgebers. In einem Schritt 16 ermittelt die Steuereinrichtung 22A sodann, ob der erhöhte Zählwert des Messzeitgebers größer als ein Wert T1 ist. Wenn der Zählwert des Messzeitgebers unter T1 liegt, kehrt die Steuereinrichtung 22A zum Schritt 12 zurück.
Wenn dagegen der Zählwert des Messzeitgebers über T1 liegt, geht die Steuereinrichtung 22A sodann auf einen Schritt 17 über. Im Schritt 17 steuert die Steuereinrichtung 22A die Spannungsregelschaltung 48A durch das Steuersignal D2A dahingehend an, dass die Versorgungsspannung für eine begrenzte Zeitdauer angehoben wird. Durch diese Anhebung der Versorgungsspannung erhöht sich entsprechend die Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 und damit die Wahrscheinlichkeit, dass ein vollständig oder teilweise vorliegender Blockierzustand des Drosselklappenmotors 30 aufgehoben wird.
Nach dem Schritt 17 nimmt die Steuereinrichtung 22 in einem Schritt 18 eine Rückstellung des Messzeitgebers vor und kehrt zum Schritt 12 zurück.
Während bei dem Ausführungsbeispiel die Steuereinrichtung 22A bei niedrigen Temperaturen zeitweilig die Versorgungsspannung erhöht, kann stattdessen auch in Betracht gezogen werden, dass die Steuereinrichtung 22A bei niedrigen Temperaturen die Versorgungsspannung von einer ersten Spannung auf eine über der ersten Spannung liegende zweite Spannung umschaltet oder die Spannungsregelschaltung 48A zur Verringerung der Versorgungsspannung bei Normaltemperaturen und Aufhebung dieser Spannungsverringerung bei niedrigen Temperaturen steuert.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel erhöht somit die Maschinensteuereinheit 20A bei vollständig oder teilweise festsitzendem bzw. blockiertem Drosselventil 10 durch die Spannungsregelschaltung 48A zeitweilig die der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Spannung (von z. B. 12 V auf 24 V), um die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 und damit die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, dass die Drosselklappe 10 aus ihrem vollständig oder teilweise festsitzenden Zustand bzw. Blockierzustand freigegeben wird.
Zweites Vergleichsbeispiel
6 zeigt den Aufbau eines Drosselklappen-Steuersystems gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel der Erfindung. Gemäß 6 besitzt dieses Drosselklappen-Steuersystem im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das erste Vergleichsbeispiel, umfasst jedoch anstelle der Maschinensteuereinheit 20 nunmehr eine Maschinensteuereinheit 20B.
Die Maschinensteuereinheit 20B umfasst eine Steuereinrichtung 22B und eine Motor-Antriebseinrichtung 24B. Die Steuereinrichtung 22B besitzt den gleichen Aufbau wie die Steuereinrichtung 22 des ersten Vergleichsbeispiels, sodass sich eine erneute Beschreibung ihres Aufbaus erübrigt. Gleichermaßen besitzt die Motor-Antriebseinrichtung 24B im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Motor-Antriebseinrichtung 24 gemäß 2, umfasst jedoch nicht die Stromregelschaltung 48, sodass die Versorgungsspannung (VCC) direkt der Motor-Treiberschaltung 40 über den Widerstand 42 zugeführt wird.
Wie vorstehend beschrieben, erfolgt die Steuerung des Betriebs des Drosselklappenmotors 30 im Rahmen einer bekannten PDM-Steuerung, wobei die Steuereinrichtung 22B das Tastverhältnis des Drosselklappenmotors 30 mit Hilfe eines Steuersignals D1A steuert. Das Tastverhältnis stellt somit einen der Steuerparameter dar, die zur Steuerung des Drosselklappenmotors 30 Verwendung finden. Mit steigendem Tastverhältnis vergrößert sich die Öffnung der Drosselklappe 10 üblicherweise in Form einer linearen Funktion. Während eines Normalzustands ist das Tastverhältnis des Drosselklappenmotors 30 auf unter einem Grenztastverhältnis liegende Werte beschränkt, das bei diesem Vergleichsbeispiel auf 70% eingestellt ist.
Das Ablaufdiagramm gemäß 7 veranschaulicht ein Vergleichsbeispiel eines von der Steuereinrichtung 22B ausgeführten Unterprogramms. Zu Beginn dieses Unterprogramms erfolgt zunächst in einem Schritt 21 eine Rückstellung eines in der Steuereinrichtung 22B vorgesehenen Messzeitgebers.
In einem Schritt 22 erregt die Steuereinrichtung 22B sodann den Drosselklappenmotor 30 durch ein auf der Basis eines von dem Fahrpedalsensor 16 abgegebenen Messsignals IS2 erzeugtes Steuersignal D1A, um die Öffnung der Drosselklappe 10 auf einen Sollwert einzustellen. Hierbei steuert die Motor-Treiberschaltung 40 den Drosselklappenmotor 30 mit einem bestimmten Tastverhältnis an, das unter dem Grenztastverhältnis von 70% liegt.
Sodann bestimmt die Steuereinrichtung 22B in einem Schritt 23, ob die von dem Temperatursensor 14 erfasste Ansauglufttemperatur unter dem Temperaturwert Temp 1 liegt.
Wenn die Steuereinrichtung 22B hierbei im Schritt 23 feststellt, dass die Ansauglufttemperatur gleich dem Temperaturwert Temp 1 oder höher ist, kehrt sie zum Schritt 22 zurück. Wenn dagegen ein niedrigerer Temperaturwert vorliegt, geht die Steuereinrichtung 22B auf einen Schritt 24 über.
Im Schritt 24 ermittelt die Steuereinrichtung 22B auf der Basis des von dem Drosselklappensensor 15 abgegebenen Messsignals IS3, ob die Drosselklappe 10 korrekt arbeitet. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, den Schritt 24 zu einem Schritt auszugestalten, bei dem die Steuereinrichtung 22B diese Beurteilung wie im Falle des Schrittes 5 des vorstehend beschriebenen ersten Vergleichsbeispiels in Abhängigkeit davon trifft, ob der von dem Operationsverstärker 46 erfasste Strom (d. h., der der Motor-Treiberschaltung 40 zugeführte Strom) über einem bestimmten Wert liegt.
Wenn die Steuereinrichtung 22B im Schritt 24 feststellt, dass die Drosselklappe 10 korrekt arbeitet (d. h. weder vollständig noch teilweise festsitzt bzw. blockiert ist), kehrt sie zum Schritt 22 zurück. Wenn dagegen festgestellt wird, dass die Drosselklappe 10 nicht korrekt arbeitet, geht die Steuereinrichtung 22B auf einen Schritt 25 über.
Im Schritt 25 erhöht die Steuereinrichtung 22B den Zählwert des Messzeitgebers. In einem Schritt 26 ermittelt die Steuereinrichtung 22B sodann, ob der erhöhte Zählwert des Messzeitgebers gleich oder größer als T1 ist. Wenn der Zählwert des Messzeitgebers unter T1 liegt, kehrt die Steuereinrichtung 22B zum Schritt 22 zurück.
Wenn dagegen die Steuereinrichtung 22B im Schritt 26 feststellt, dass der Zählwert des Messzeitgebers gleich oder größer als T1 ist, geht sie auf einen Schritt 27 über. Im Schritt 27 steuert die Steuereinrichtung 22B die Motor-Treiberschaltung 40 über das Steuersignal D1A zur Aufhebung der Begrenzung des Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 an, sodass das Tastverhältnis des Drosselklappenmotors 30 über 70% ansteigen kann. Durch diese Steigerung des Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 erhöht sich die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 und damit die Wahrscheinlichkeit, dass ein vollständig oder teilweise vorliegender Blockierzustand des Drosselklappenmotors 30 aufgehoben wird.
Nach dem Schritt 27 nimmt die Steuereinrichtung 22B in einem Schritt 28 eine Rückstellung des Messzeitgebers vor und kehrt zum Schritt 22 zurück.
Während bei dem zweiten Vergleichsbeispiel die Steuereinrichtung 22B bei niedrigen Temperaturen zeitweilig die Begrenzung des Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 aufhebt, kann stattdessen bei niedrigen Temperaturen auch eine Umschaltung des Tastverhältnis-Grenzwertes von einem ersten Wert auf einen über dem ersten Wert liegenden zweiten Wert in Betracht gezogen werden. Darüber hinaus können auch andere Formen der Lockerung bzw. Aufhebung der Beschränkung des Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 in Betracht gezogen werden.
Bei dem zweiten Vergleichsbeispiel nimmt somit die Steuereinrichtung 22B bei einem vollständigen oder teilweisen Festsitzen bzw. Blockieren der Drosselklappe 10 eine zeitweilige Lockerung bzw. Aufhebung der Beschränkung des Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 vor, indem sie zeitweilig die Begrenzung dieses Tastverhältnisses aufhebt (d. h. von 70% auf 100% erhöht), wodurch sich die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 und damit die Wahrscheinlichkeit vergrößert, dass ein vollständig oder teilweise vorliegender Blockierzustand der Drosselklappe 10 aufgehoben wird.
Modifizierte Ausführungsbeispiele
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und den Vergleichsbeispielen wird das Vorliegen eines vollständigen oder teilweisen Festsitzens der Drosselklappe 10 ermittelt, wenn von dem Temperatursensor 14 eine niedrige Temperatur erfasst wird, wobei die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 angehoben wird, wenn das Vorliegen eines vollständigen oder teilweisen Festsitzens bzw. Blockierens der Drosselklappe 10 festgestellt wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 bei niedrigen Temperaturen unabhängig vom Zustand der Drosselklappe 10 einfach erhöht werden, wie dies in 8 veranschaulicht ist.
Zu Beginn des Unterprogramms gemäß 8 wird in einem Schritt 41 ermittelt, ob die von dem Temperatursensor 14 erfasste Temperatur unter dem Temperaturwert Temp 1 liegt.
Wenn eine unter dem Temperaturwert Temp 1 liegende Temperatur festgestellt wird, wird die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 über deren Normalwert hinaus angehoben und der Drosselklappenmotor 30 sodann unter diesen Bedingungen für eine begrenzte Zeitdauer (von z. B. 5 min nach einem Starten der Brennkraftmaschine) betrieben. Diese Anhebung der maximalen Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 vergrößert die Wahrscheinlichkeit, dass die auf Grund einer Vereisung oder dergleichen vollständig oder teilweise festsitzende Drosselklappe 10 wieder freigegeben wird.
Die in einem Schritt 42 vorgenommene Anhebung der maximalen Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 kann z. B. durch Vergrößerung des maximalen Versorgungsstroms, der maximalen Versorgungsspannung oder des Tastverhältnisses des Drosselklappenmotors 30 wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel und den Vergleichsbeispielen erfolgen.
Wenn dagegen im Schritt 41 festgestellt wird, dass die von dem Temperatursensor 14 erfasste Temperatur gleich dem oder höher als der Temperaturwert Temp 1 ist, wird der Schritt 42 übergangen. In einem Schritt 43 wird die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors 30 dann wieder auf den Normalwert eingestellt und der Motor entsprechend betrieben.
Nach dem Schritt 43 beginnt das Unterprogramm erneut mit dem Schritt 41, bei dem die von dem Temperatursensor 14 erfasste Temperatur wieder mit dem Temperaturwert Temp 1 verglichen wird. Falls nämlich dieses Unterprogramm zur Drosselklappensteuerung bei einem Maschinenstart durchgeführt wird, kann die Temperatur im Bereich der Drosselklappe 10 von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine nach dem Starten beeinflusst werden.
Wenn z. B. die Brennkraftmaschine nach dem Starten für eine gewisse Zeitdauer im Leerlauf betrieben oder unmittelbar nach dem Starten wieder abgestellt wird, erfolgt im Bereich der Drosselklappe 10 kein signifikanter Temperaturanstieg. Wenn dagegen die Brennkraftmaschine unmittelbar nach ihrem Starten mit einer hohen Drehzahl betrieben wird (z. B. im Rahmen einer Fahrt auf einer Schnellstrasse), erfolgt ein signifikanter Temperaturanstieg im Bereich der Drosselklappe 10. Zur Bewältigung dieser verschiedenen Maschinenbetriebszustände nach einem Starten der Brennkraftmaschine ist es erforderlich, die Bestimmung der von dem Temperatursensor 14 erfassten Temperatur in spezifischen Zeitintervallen zu wiederholen.
Das modifizierte Ausführungsbeispiel gemäß 8 ermöglicht eine Vereinfachung des Steuerablaufs bei einem Drosselklappen-Steuersystem, wodurch sich wiederum die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass die Drosselklappe 10 aus einem vollständig oder teilweise festgesetzten Zustand bzw. Blockierzustand wieder freigegeben wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird somit die maximale Antriebsleistung eines Drosselklappenmotors (30) zeitweilig angehoben, wenn festgestellt oder davon ausgegangen wird, dass sich eine Drosselklappe (10) in einem vollständig oder teilweise festgesetzten Zustand befindet, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Freigabe der Drosselklappe (10) aus diesem vollständig oder teilweise festgesetzten Zustand vergrößert wird.

Claims

Drosselklappen-Steuersystem, mit einer Drosselklappe (10), einem Drosselklappenmotor (30) zur Verstellung der Drosselklappe (10), einer Motor-Antriebseinrichtung (24A) zur Erregung des Drosselklappenmotors (30), einem Temperatursensor (14) zur Erfassung einer mit der Temperatur der Drosselklappe (10) in Verbindung stehenden Temperatur und einer Steuereinrichtung (22A) zur Steuerung der Motor-Antriebseinrichtung (24A), wobei die Steuereinrichtung (22A) die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch die Motor-Antriebseinrichtung (24A) auf einen Grenzwert begrenzt, wenn die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur über einer Bezugstemperatur liegt, und die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch die Motor-Antriebseinrichtung (24A) über den Grenzwert hinaus erhöht, wenn die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur unter der Bezugstemperatur liegt, wobei die Motor-Antriebseinrichtung (24A) eine Energieversorgungsschaltung (48A), die in Abhängigkeit von der durch die Steuereinrichtung (22A) erfolgenden Steuerung eine Spannung erzeugt, die in einem Normalzustand auf einen ersten Pegel eingestellt ist, und eine Motor-Erregerschaltung (40) aufweist, die den Drosselklappenmotor (30) mit der von der Energieversorgungsschaltung (48A) erzeugten Spannung erregt, und wobei die Steuereinrichtung (22A) die Anhebung der maximalen Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch Anhebung der Spannung von dem ersten Pegel (12 V) auf einen über einer Versorgungsspannung (VCC) liegenden zweiten Pegel (24 V) herbeiführt.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (22A) unter Verwendung des Ausgangssignals des Temperatursensors (14) die Beurteilung trifft, ob die Drosselklappe (10) vollständig oder teilweise festhängt.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur die Temperatur der Ansaugluft umfasst.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur die Temperatur der Motor-Antriebseinrichtung (24A) umfasst.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur die Temperatur eines Kühlmittels umfasst.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur die Temperatur eines Schmiermittels umfasst.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei ein Stromdetektor (46) zur Erfassung eines dem Drosselklappenmotor (30) zugeführten Stroms vorgesehen ist, und die Steuereinrichtung (22A) unter Verwendung des Ausgangssignals des Stromdetektors (46) die Beurteilung trifft, ob die Drosselklappe (10) vollständig oder teilweise festhängt.
Drosselklappen-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei ein Drosselklappensensor (15) zur Erfassung der Öffnung der Drosselklappe (10) vorgesehen ist, und die Steuereinrichtung (22A) unter Verwendung des Ausgangssignals des Drosselklappensensors (15) die Beurteilung trifft, ob die Drosselklappe (10) vollständig oder teilweise festhängt.
Drosselklappen-Steuerverfahren für ein Steuersystem, mit einer Drosselklappe (10), einem Drosselklappenmotor (30) zur Verstellung der Drosselklappe (10), einer Motor-Antriebseinrichtung (24A) zur Erregung des Drosselklappenmotors (30), einem Temperatursensor (14) zur Erfassung einer mit der Temperatur der Drosselklappe (10) in Verbindung stehenden Temperatur und einer Steuereinrichtung (22A) zur Steuerung der Motor-Antriebseinrichtung (24A), wobei die Steuereinrichtung (22A) die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch die Motor-Antriebseinrichtung (24A) auf einen Grenzwert begrenzt, wenn die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur über einer Bezugstemperatur liegt, und die maximale Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch die Motor-Antriebseinrichtung (24A) über den Grenzwert hinaus erhöht, wenn die von dem Temperatursensor (14) erfasste Temperatur unter der Bezugstemperatur liegt, wobei die Motor-Antriebseinrichtung (24A) eine Energieversorgungsschaltung (48A), die in Abhängigkeit von der durch die Steuereinrichtung (22A) erfolgenden Steuerung eine Spannung erzeugt, die in einem Normalzustand auf einen ersten Pegel eingestellt ist, und eine Motor-Erregerschaltung (40) aufweist, die den Drosselklappenmotor (30) mit der von der Energieversorgungsschaltung (48A) erzeugten Spannung erregt, und wobei die Steuereinrichtung (22A) die Anhebung der maximalen Antriebsleistung des Drosselklappenmotors (30) durch Anhebung der Spannung von dem ersten Pegel (12 V) auf einen über einer Versorgungsspannung (VCC) liegenden zweiten Pegel (24 V) herbeiführt.