DE102005032506A1

DE102005032506A1 - Gelernte Luftdurchflussveränderung

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Publication number: DE102005032506A1
Application number: DE102005032506A
Authority: DE
Inventors: Paul A. Fenton Bauerle; Joseph M. Warren Stempnik; Kerfegar K. Fenton Katrak; Donovan L. Utica Dibble; Alfred E. Brighton Spitza jun.; James L. Munith Worthing; John N. Novi Stockbridge; Edward J. Royal Oak Tully
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2025-07-13
Also published as: US6957140B1; DE102005032506B4

Abstract

Drosselklappensteuersystem für ein Fahrzeug, das eine Fahrereingabevorrichtung, die ein Steuersignal erzeugt, und ein Steuermodul, das anhand des Steuersignals ein Drosselklappensteuersignal erzeugt, umfasst. Das Steuermodul bestimmt, ob das Drosselklappensteuersignal innerhalb eines ersten oder eines zweiten Bereichs liegt, ermittelt einen Kompensationsfaktor aus einer ersten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des ersten Bereichs liegt, und ermittelt den Kompensationsfaktor aus einer zweiten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des zweiten Bereichs liegt. Das Steuermodul berechnet anhand des Kompensationsfaktors ein kompensiertes Drosseklappensteuersignal.

Description

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Drosselklappensteuersysteme für Motoren und insbesondere auf ein Drosselklappensteuersystem, das eine Fläche eines Drosselklappengehäuses kompensiert.

Elektronische Drosselklappensteuersysteme (ETC-Systeme) ersetzen die gegenwärtig in Fahrzeugen verwendeten mechanischen Pedalbaugruppen. ETC-Systeme verbessern das gesamte Motormanagement und senken dadurch die Fahrzeugkosten. Herkömmliche Motorsteuerungen stützen sich für das Management des Motors auf eine direkte Eingabe durch Fahrer sowie auf zahlreiche Ventile und Gestänge. Diese Systeme ermöglichen keine widerspruchsfreie Drosselklappensteuerung.

ETC-Sensoren erübrigen das Gestänge, das verwendet wird, um das Fahrpedal mit dem Drosselklappengehäuse zu verbinden. ETC-Sensoren erfassen die Eingabe vom Fahrer und senden sie in Echtzeit an ein Motorsteuersystem. Das Motorsteuersystem moduliert den Luft/Kraftstoff-Fluss zum Motor, um den Wirkungsgrad zu verbessern.

Eine ETC kann außerdem mit dem Schalten des Getriebes koordiniert werden, während mechanische Systeme ausschließlich auf das vom Motor aufgebrachte Drehmoment reagieren. Mechanische Systeme schalten unter Hochlastbedingungen, was die Lebensdauer des Getriebes senken kann. ETC-Systeme können Gas wegnehmen, schalten und danach Gas geben. Dieser Lösungsweg verlängert die Lebensdauer des Getriebes.

Da sich während der Lebensdauer eines Fahrzeugs Koks aus dem Drosselklappengehäuse an einem Drosselklappenblatt oder einer Drosselklappenbohrung absetzt, kann sich die Beziehung zwischen der Pedalstellung und der Drosselklappenreaktion verschlechtern. Diese Verschlechterung kann zu einer verminderten Leerlaufqualität führen. Kunden, die während der Garantiezeit eine schlechte Leerlaufqualität bemerken, werden den Kundendienst in Anspruch nehmen. Im Ergebnis steigen die Gewährleistungskosten für das Fahrzeug. Kunden, die nach der Garantiezeit eine schlechte Leerlaufqualität bemerken, werden höhere Betriebskosten haben. Weitere Bedingungen, die die Drosselklappenreaktion nachteilig beeinflussen, umfassen Veränderungen der Luftdurchfluss-Durchbruchbereichsstellung, verschmutzte Luftfilter und eine Nichtlinearität der Drosselklappenstellungssensoren.

Daher stellt die Erfindung ein Drosselklappensteuersystem für ein Fahrzeug bereit. Das Drosselklappensteuersystem umfasst eine Fahrereingabevorrichtung, die ein Steuersignal erzeugt, und ein Steuermodul, das anhand des Steuersignals ein Drosselklappensteuersignal erzeugt. Das Steuermodul bestimmt, ob das Drosselklappensteuersignal innerhalb eines ersten oder eines zweiten Bereichs liegt, ermittelt einen Kompensationsfaktor aus einer ersten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des ersten Bereichs liegt, und ermittelt den Kompensationsfaktor aus einer zweiten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des zweiten Bereichs liegt. Das Steuermodul berechnet anhand des Kompensationsfaktors ein kompensiertes Drosselklappensteuersignal.

Nach einem Merkmal umfasst das Drosselklappensteuersystem eine Drosselklappe, die anhand des kompensierten Drosselklappensteuersignals eingestellt wird.

Nach einem anderen Merkmal umfasst die Fahrereingabevorrichtung ein Fahrpedal und/oder eine automatische Geschwindigkeitsregelung.

Nach einem weiteren Merkmal speichert das Steuermodul den Kompensationsfaktor in einem ersten und einem zweiten Speicher und bestimmt, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt werden soll. Das Steuermodul vergleicht Kompensationsfaktorwerte aus dem ersten und dem zweiten Speicher, um zu ermitteln, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt wurde.

Nach weiteren Merkmalen prüft das Steuermodul Lernbedingungen. Das Steuermodul aktualisiert die erste Nachschlagetabelle anhand eines Luftmassendurchfluss-(MAF)-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt, und die zweite Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt. Das Steuermodul aktualisiert die erste und die zweite Tabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und der ersten und der zweiten Tabelle ein Aktualisierungsindex gemeinsam ist.

Nach einem weiteren Merkmal umfasst das Drosselklappensteuersystem einen MAF-Sensor, der ein gemessenes MAF-Signal erzeugt. Das MAF-Residuum wird anhand des gemessenen MAF-Signals berechnet.

Nach einem weiteren Merkmal umfasst das Drosselklappensteuersystem einen Krümmer-Absolutdruck-(MAP)-Sensor, der ein gemessenes MAP-Signal erzeugt. Das MAF-Residuum wird anhand des gemessenen MAP-Signals berechnet.

Nach einem weiteren Merkmal aktualisiert das Steuermodul eine erste Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt, und eine zweite Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt.

Nach einem weiteren Merkmal ermittelt das Steuermodul ein erstes MAF-Residuum aus einer Residuen-Nachschlagetabelle sowie ein zweites MAF-Residuum aus der Residuen-Nachschlagetabelle und gibt eine Barometeraktualisierungsroutine frei, wenn das erste und das zweite MAF-Residuum jeweils kleiner als ein Barometeraktualisierungs-Freigabeschwellenwert sind.

Nach einem weiteren Merkmal setzt das Steuermodul die erste und/oder die zweite Nachschlagetabelle zurück, wenn eine Größe der ersten und/oder der zweiten Nachschlagetabelle nicht gleich einem vorgegebenen Wert ist.

Nach einem nochmals weiteren Merkmal setzt das Steuermodul die erste und/oder die zweite Nachschlagetabelle zurück, wenn der Kompensationsfaktor außerhalb eines Schwellenbereichs liegt. Das Steuermodul bestimmt die obere und die untere Grenze des Schwellenbereichs.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines typischen Fahrzeugs, das auf dem erfindungsgemäßen Drosselklappensteuersystem basierend betrieben wird;
2 einen Ablaufplan, der die Schritte zeigt, die durch das Drosselklappensteuersystem durchgeführt werden, um erfindungsgemäß eine Drosselklappenstellung anhand einer unkompensierten Drosselklappenfläche zu bestimmen;
3 einen Ablaufplan, der die Schritte zeigt, die durch das Drosselklappensteuersystem durchgeführt werden, um erfindungsgemäß Luftdurchflusskorrektur- und Residuen-Tabellen zu aktualisieren;
4 einen Ablaufplan, der die Schritte zeigt, die durch das Drosselklappensteuersystem durchgeführt werden, um erfindungsgemäß einen Luft-Lernmodifikator zu bestimmen;
5A und 5B einen Ablaufplan, der die Schritte zeigt, die durch das Drosselklappensteuersystem durchgeführt werden, um erfindungsgemäß einen oberen und einen unteren Grenzwert für den Luft-Lernmodifikator zu bestimmen;
6 einen Ablaufplan, der die Schritte zeigt, die durch das Drosselklappensteuersystem durchgeführt werden, um erfindungsgemäß den Luft-Lernmodifikator zu begrenzen; und
7 einen Ablaufplan, der die Schritte zeigt, die durch das Drossel klappensteuersystem durchgeführt werden, um erfindungsgemäß eine Drosselklappenbarometer-Teilaktualisierung freizugeben.
Der Begriff "Modul", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzten Prozessor, dedizierten Prozessor oder Gruppenprozessor) mit Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, ein Schaltnetz oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Die Erfindung verwendet einen Drosselklappenflächen-Korrekturfaktor (A_CORR) und Luftmassendurchfluss-(MAF)-Residuen, die durch ein Einlass-Diagnosesystem erzeugt werden, um ein Drosselklappengehäuse zugunsten der wirklichen Luftdurchflussprogression über mehrer Betriebsbereiche einer Drosselklappenöffnung zu kompensieren. Allgemein verwendet die Erfindung die Drosselklappengehäuse-Luftdurchfluss-Beziehung (oder Progression) für ein ideales Drosselklappengehäuse und erzeugt und aktualisiert eine Reihe von Nachschlagetabellen, die zum Kompensieren des idealen Drosselklappengehäuses verwendet werden. Das Drosselklappensteuersystem der Erfindung ist erweitert und übt mehr weiterentwickelte Funktionen aus als das Drosselklappensteuersystem aus der gemeinsam übertragenen und gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung lfd. Nr. 10/689,184, eingereicht am 20. Oktober 2003 mit dem Titel "Airflow Variation Learning Using ETC", deren Offenbarung hier ausdrücklich durch Verweis aufgenommen ist.
In 1 ist zunächst ein Fahrzeug 10 schematisch dargestellt. Das Fahrzeug 10 wird durch einen Motor 12 angetrieben, der ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff verbrennt, um ein Antriebsmoment zu erzeugen. Durch ein Drosselventil 16 wird Luft in einen Einlasskrümmer 14 angesaugt. Die Stellung der Drosselklappe definiert die Drosselklappenfläche, durch die Luft in den Einlasskrümmer 14 strömt. Die Luft innerhalb des Einlasskrümmers 14 wird an (nicht gezeigte) Zylinder verteilt und zur Verbrennung mit Kraftstoff vermischt.
Der gesamte Betrieb des Motors 12 wird überwacht und durch ein Steuermodul 18 geregelt. Genauer regelt das Steuermodul 18 den Motor 12 anhand von Fahrereingaben und Motorbetriebsbedingungen. Die Fahrereingaben umfassen ein Fahrpedal 20 und/oder ein Modul für automatische Geschwindigkeitsregelung oder Fahrtregelungsmodul 22. Ein Pedalsensor 24 reagiert auf die Stellung des Fahrpedals 20 und erzeugt ein Pedalstellungssignal für das Steuermodul 18. Die Fahrpedalstellung ist kennzeichnend für die vom Fahrer gewünschte Motordrehmomentangabe. Das Fahrtregelungsmodul 22 signalisiert die gewünschte Motordrehmomentabgabe anhand eines vom Fahrer eingestellten Einstellpunkts. Ein Luftmassendurchfluss-(MAF)-Sensor 26 spricht auf den MAF durch das Drosselventil 16 an und erzeugt ein MAF-Signal für das Steuermodul 18. Ein Drosselklappenstellungssensor (TPS) 28 spricht auf die Stellung der Drosselklappe an und erzeugt ein TPS-Signal für das Steuermodul 18. Ein Krümmer-Absolutdruck-(MAP)-Sensor 30 spricht auf den Druck im Einlasskrümmer 14 an und erzeugt ein MAP-Signal für das Steuermodul 18.
Das Drosselklappensteuersystem der Erfindung stellt die Drosselklappenstellung anhand einer kompensierten Drosselklappenfläche (A_COMP) ein. A_COMP trägt Veränderungen des Drosselklappengehäuses und/oder des Motorsystems insgesamt Rechnung, um die gewünschte Motordrehmomentabgabe zu liefern. Genauer wird anhand der Absicht des Fahrers und/oder der automatischen Geschwindigkeitskontrolle eine unkompensierte Drosselklappenfläche (A_UNCOMP) erzeugt. A_UNCOMP trägt Veränderungen des Luftdurchflusses durch das Drosselklappengehäuse keine Rechnung. Das Drosselklappensteuersystem bestimmt, ob A_UNCOMP innerhalb eines Bereichs niedrigen Luftdurchflusses (LO) oder in einem Bereich hohen Luftdurchflusses (HI) liegt, indem es A_UNCOMP mit jeweiligen Schwellenwerten vergleicht.
Anhand von A_UNCOMP wird aus einer Nachschlagetabelle ein Drosselklappenflächen-Korrekturfaktor (A_CORR) ermittelt. Genauer gesagt wird A_CORR, wenn A_UNCOMP im LO-Bereich liegt, aus einer LO-Bereich-Nachschlagetabelle bestimmt. Wenn A_UNCOMP im HI-Bereich liegt, wird A_CORR aus einer HI-Bereich-Nachschlagetabelle bestimmt. Das Folgende ist eine beispielhafte LO-Bereich-Nachschlagetabelle:
Selbstverständlich sind die in der Tabelle angegebenen Werte rein beispielhafter Natur. Die LO- und HI-Bereich-Nachschlagetabellen überlappen sich und enthalten einen gemeinsamen Haltepunkt oder Index. Genauer enthält der letzte Index der LO-Bereich-Nachschlagetabelle dieselben Werte wie der erste Index der HI-Bereich-Nachschlagetabelle. Das Drosselklappensteuersystem umfasst ferner eine LO-Bereich-Residuen-Nachschlagetabelle und eine HI-Bereich-Residuen-Nachschlagetabelle, die den LO-Bereich- und HI-Bereich-Nachschlagetabellen entsprechen. Die Residuen-Nachschlagetabellen sind in einer Aktualisierung- oder Lernroutine ausgeführt, die weiter unten näher besprochen wird.
Anhand von A_UNCOMP werden A_CORR und der Index bestimmt. Genauer gesagt interpoliert das Drosselklappensteuersystem A_CORR, wenn A_UNCOMP zwischen Indexwerten liegt. Wenn A_UNCOMP unterhalb des ersten Indexes liegt; wird der erste Indexwert verwendet. Wenn A_UNCOMP oberhalb des letzten Indexes liegt, wird der letzte Indexwert verwendet. Anhand von A_UNCOMP und A_CORR wird A_COMP bestimmt, wobei die Drosselklappenstellung wiederum anhand von A_COMP bestimmt wird. In dieser Weise wird ein ausreichender Luftdurchfluss ermöglicht, um die gewünschte Motordrehmomentabgabe zu bewirken.
Die LO-Bereich- und HO-Bereich-Nachschlagetabellen und die entsprechenden Residuen-Tabellen werden gleichzeitig aktualisiert, wenn die Lernbedingungen geeignet sind. Genauer prüft das Drosselklappensteuersystem nach, um sicherzustellen, dass das Fahrzeug in einem stabilen Zustand arbeitet und keine Sensorfehler aufgetreten sind. Insbesondere vergleicht das Drosselklappensteuersystem einen gemessenen MAF (MAF_MEAS) mit einem berechneten MAF (MAF_CALC), um sicherzustellen, dass sich der MAF-Sensor nicht verstellt hat. MAF_MEAS wird anhand des MAF-Signals vom MAF-Sensor bestimmt, während MAF_CALC anhand des MAP, der vom MAP-Sensor ermittelt wird, berechnet wird.
Mit Bezug auf 2 werden nun die Schritte, die durch das Drosselklappensteuersystem durchgeführt werden, genau besprochen. Im Schritt 200 bestimmt die Steuerung A_UNCOMP anhand der Absicht des Fahrers und/oder der automatischen Geschwindigkeitsregelung. Im Schritt 202 bestimmt die Steuerung, ob die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet. Ge nauer wird A_UNCOMP mit einem HI-Schwellenwert verglichen. Wenn A_UNCOMP größer oder gleich dem HI-Schwellenwert ist, arbeitet die Drosselklappe im HI-Bereich. Wenn A_UNCOMP kleiner als der HI-Schwellenwert ist, arbeitet die Drosselklappe im LO-Bereich. Ein beispielhafter Wert für die HI-Schwelle ist etwa 6 %, obwohl auch andere Werte verwendet werden können. Wenn die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet, setzt die Steuerung mit dem Schritt 204 fort. Sofern die Drosselklappe nicht im HI-Bereich arbeitet, arbeitet sie im LO-Bereich, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 206 fortsetzt.
Im Schritt 204 ermittelt die Steuerung A_CORR anhand von A_UNCOMP aus der HI-Bereich-Nachschlagetabelle. Im Schritt 208 bestimmt die Steuerung, ob A_CORR im HI-Bereich liegt. Genauer wird A_CORR mit einem positiven Luft-Lerngrenzwert (LIM_AIRLRNPOS) und mit einem negativen Luft-Lerngrenzwert (LIM_AIRLRNNEG) verglichen. LIM_AIRLRNPOS und LIM_AIRLRNNEG werden auf der Grundlage, dass die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet, bestimmt, wie weiter unten näher besprochen wird. Wenn A_CORR größer als LIM_AIRLRNPOS oder kleiner als LIM_AIRLRNNEG ist, liegt A_CORR nicht innerhalb des HI-Bereichs. Dies weist auf einen verfälschten Tabellenwert hin, weshalb im Schritt 210 alle Tabellen zurückgesetzt werden. Wenn A_CORR innerhalb des HI-Bereichs liegt, setzt die Steuerung mit dem Schritt 212 fort.
Im Schritt 206 ermittelt die Steuerung A_CORR anhand von A_UNCOMP aus der LO-Bereich-Nachschlagetabelle. Im Schritt 214 bestimmt die Steuerung, ob A_CORR im LO-Bereich liegt. Genauer wird A_CORR mit LIM_AIRLRNPOS und LIM_AIRLRNNEG verglichen, die auf der Grundlage, dass die Drosselklappe im LO-Bereich arbeitet, bestimmt werden, wie weiter unten näher besprochen wird. Wenn A_CORRgrößer als LIM_AIRLRNPOS oder kleiner als LIM_AIRLRNNEG ist, liegt A_CORR nicht innerhalb des LO-Bereichs.
Dies weist auf einen verfälschten Tabellenwert hin, weshalb im Schritt 210 alle Tabellen zurückgesetzt werden. Wenn A_CORR innerhalb des LO-Bereichs liegt, setzt die Steuerung mit dem Schritt 212 fort.
Im Schritt 212 wird A_CORR in einem zweiten Speicher als A_CORRDUAL gespeichert. Im Schritt 216 bestimmt die Steuerung, ob A_CORR in der Rate begrenzt werden soll. A_CORR wird unter bestimmten Betriebsbedingungen in der Rate begrenzt. Im Allgemeinen wird A_CORR in der Rate begrenzt, wenn A_CORR größer als die Differenz zwischen einer maximalen Leerlauffläche (A_IDLEMAX) und einer Leerlauffläche (A_IDLE) ist. Unter der Betriebsbedingung, dass der Motor mit begrenzter Leistung arbeitet, wird A_CORR auf die Differenz zwischen A_IDLEMAX und A_IDLE begrenzt. Der Zustand begrenzter Leistung kann eintreten, wenn einer oder mehrere Sensoren wie etwa der TPS 28 oder der Fahrpedalstellungssensor 24 einen Fehler aufweisen oder wenn das Drosselklappenstellglied einen Fehler aufweist. Wenn der Motor nicht mit begrenzter Leistung arbeitet, wird eine korrigierte Flächenrate (A_CORRATE) als Summe aus einer Leerlauf-Drehzahlanstiegsfläche (A_IDLESPINC) und einem vorhergehenden A_CORR (d. h. dem A_CORR aus dem dem momentanen Zeitschritt unmittelbar vorhergehenden Zeitschritt) berechnet. Wenn A_CORR größer als A_CORRATE ist, dann wird A_CORR im Schritt 218 entweder auf den Maximalwert der Differenz zwischen A_IDLEMAX und A_IDLE oder auf den Maximalwert von A_CORRATE begrenzt.
Unter einer anderen Betriebsbedingung wird A_CORR in der Rate begrenzt, wenn im LO-Bereich gearbeitet wird und A_CORR größer als A_IDLEMAX ist. In diesem Fall wird im Schritt 218 A_CORR auf A_IDLEMAX begrenzt. Unter einer nochmals anderen Betriebsbedingung wird A_CORR begrenzt, wenn im HI-Bereich gearbeitet wird und A_CORR größer als der Maximalwert in der HI-Bereich-Nachschlagetabelle ist. In diesem Fall wird A_CORR im Schritt 218 auf den Maximalwert in der HI-Bereich-Nachschlagetabelle begrenzt.
Im Schritt 220 bestimmt die Steuerung, ob A_CORR gleich A_CORRDUAL ist. Wenn A_CORR gleich A_CORRDUAL ist, dann wurde A_CORR nicht in der Rate begrenzt oder auf irgendwelche Obergrenzen begrenzt, weshalb im Schritt 222 das Lernen freigegeben wird. Wenn A_CORR nicht gleich A_CORRDUAL ist, dann wurde A_CORR aus dem HI-Bereich in der Rate begrenzt oder auf eine Obergrenze begrenzt, weshalb im Schritt 224 das Lernen im HI-Bereich gesperrt wird. Somit werden die Tabellen nicht mittels eines aus einem in der Rate begrenzten Drosselklappenstellungswert berechneten MAF-Residuums aktualisiert.
Im Schritt 226 bestimmt die Steuerung A_COMP anhand von A_UNCOMP, A_CORR und A_CORRDUAL, Genauer wird A_COMP gemäß der folgenden Beziehung bestimmt: ACOMP = MAX(0, (AUNCOMP + MIN(ACORR, ACORRDUAL)))
In dieser Weise kann A_COMP so begrenzt werden, dass es positiv bleibt, oder mittels des Minimums unter A_CORR und A_CORRDUAL berechnet werden. Im Schritt 228 bestimmt die Steuerung, ob A_COMP gleich 0 ist. Wenn A_COMP gleich 0 ist, ist A_COMP ein begrenzter Wert, weshalb die Steuerung im Schritt 230 das LO-Bereich-Lernen sperrt. Wenn A_COMP nicht gleich 0 ist, ist A_COMP kein begrenzter Wert, weshalb die Steuerung im Schritt 232 das LO-Bereich-Lernen freigibt. Im Schritt 234 bestimmt die Steuerung die Drosselklappenstellung (TP) anhand von A_COMP, Es wird vorweggenommen, dass TP berechnet oder aus einer Nachschlagetabelle ermittelt werden kann. Die Steuerung stellt die Drosselklappe so ein, dass TP erreicht wird.
Mit Bezug auf 3 wird nun die durch das Drosselklappensteuersystem ausgeführte Aktualisierungs- oder Lernroutine näher besprochen.
Zu Beginn sei darauf hingewiesen, dass die Lernroutine nicht ausgeführt wird, wenn das Lernen gesperrt ist, wie oben in Verbindung mit 2 angesprochen worden ist und weiter unten noch näher besprochen wird. Im Schritt 300 bestimmt die Steuerung, ob der nichtflüchtige Speicher (NVM) initialisiert wurde. Der NVM kann infolge eines Leistungsverlustes wie etwa des Ereignisses der Trennung der Batterie initialisiert worden sein. Wenn der NVM nicht initialisiert wurde, setzt die Steuerung mit dem Schritt 302 fort. Wenn der NVM initialisiert wurde, bestimmt die Steuerung im Schritt 304, ob die Tabellengrößen korrekt sind. Wenn die Tabellengrößen korrekt sind, setzt die Steuerung mit dem Schritt 302 fort. Wenn die Tabellengrößen nicht korrekt sind, setzt die Steuerung im Schritt 306 die Tabellen zurück und fährt danach mit dem Schritt 302 fort.
Im Schritt 302 bestimmt die Steuerung, ob das Steuermodul initialisiert wurde. Das Steuermodul wird bei jedem Ereignis des Startens des Fahrzeugs (z. B. des Einschaltens der Zündung) initialisiert. Wenn das Steuermodul nicht initialisiert wurde, setzt die Steuerung mit dem Schritt 308 fort. Wenn das Steuermodul initialisiert wurde, bestimmt die Steuerung im Schritt 310, ob die Tabellengrößen korrekt sind. Wenn die Tabellengrößen korrekt sind, setzt die Steuerung mit dem Schritt 308 fort. Wenn die Tabellengrößen nicht korrekt sind, setzt die Steuerung im Schritt 312 die Tabellen zurück und fährt danach mit dem Schritt 308 fort.
Im Schritt 308 bestimmt die Steuerung, ob die Lernbedingungen erfüllt sind. Die Lernbedingungen umfassen die Gewissheit, dass der Motor nicht für längere Zeit im Leerlauf war. Wenn der Motor zu lange im Leerlauf war, kann das Drosselklappengehäuse zu warm geworden sein und die Einlasslufttemperatur (IAT) verändert worden sein, die wiederum die Genauigkeit des MAF_IND beeinflusst, wie weiter unten näher beschrieben wird. Weitere Lernbedingungen umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, die Gewissheit, dass der Motor stabil arbeitet, die Gewissheit, dass der MAF nicht unter einem Schwellenwert liegt, und die Gewissheit, dass der Barometerwert zuletzt innerhalb eines Schwellenabstandes aktualisiert worden ist. Nochmals weitere Lernbedingungen umfassen die Gewissheit, dass die verschiedenen Sensoren korrekt arbeiten. Das Lernen wird gesperrt, wenn einer oder mehrere Sensoren wie etwa der TPS 28 und der Pedalstellungssensor 24 einen Fehler aufweisen, das Drosselklappenstellglied einen Fehler aufweist oder die gelernten Drosselklappenminima auf Vorgabewerte zurückgesetzt worden sind. Weitere Sensoren, die die IAT, den MAP, das Barometer, die niedrige Batteriespannung usw. betreffen, können, wenn sie fehlerhaft sind, das Lernen sperren. Leerlaufdrehzahlfehler einschließlich einer zu niedrigen oder zu hohen Motor-Leerlaufdrehzahl können das Lernen ebenfalls verbieten. Wenn die Lernbedingungen nicht erfüllt sind, sperrt die Steuerung im Schritt 314 das Lernen und endet hiermit. Wenn die Lernbedingungen erfüllt sind, fährt die Steuerung mit dem Schritt 316 fort.
Im Schritt 316 stellt die Steuerung sicher, dass sich weder der MAF-Sensor noch der MAP-Sensor verstellt haben. Genauer bestimmt die Steuerung, ob der Absolutwert der Differenz zwischen MAF_MEAS und MAF_CALC größer als ein Schwellenwert (MAF_THR) ist. Wenn der Absolutwert dieser Differenz größer als MAF_THR ist, haben sich der MAP-Sensor und/oder der MAF-Sensor verstellt. In diesem Fall wird das Lernen im Schritt 314 gesperrt, worauf die Steuerung endet. Wenn der Absolutwert dieser Differenz nicht größer als MAF_THR ist, hat sich weder der MAP-Sensor noch der MAF-Sensor verstellt, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 318 fortsetzt.
Im Schritt 318 bestimmt die Steuerung ein Lernresiduum (RES_LRN) anhand der angegebenen MAF (MAF_IND und MAF_MEAS). Genauer ist RES_LRN ein Mittelwert aus mehreren, bei einer momentanen Drosselklappenstellung berechneten Residuenwerten. MAF_IND wird anhand des Drosselklappenstellungssignals vom TPS bestimmt und schließt keinerlei Korrektur ein. Jeder Residuenwert ist als einheitsloses Verhältnis vorgesehen und wird nach der folgenden Gleichung berechnet: Residuum = (MAFIND – MAFMEAS)/MAFMEAS
Es werden mehrere Residuenwerte aufgezeichnet, wobei RES_LRN dann berechnet wird, wenn eine Schwellenanzahl von Residuenwerten aufgezeichnet worden ist. Genauer wird RES_LRN als Summe der aufgezeichneten Residuenwerte dividiert durch die Anzahl von Residuenwerten berechnet.
Im Schritt 320 bestimmt die Steuerung einen Lernindex oder Haltepunkt (INDEX_LRN) entweder anhand der LO-Bereich-Nachschlagetabelle oder anhand der HI-Bereich-Nachschlagetabelle, je nachdem, ob das Drosselventil im LO-Bereich oder im HI-Bereich axbeitet, sowie anhand von A_UNCOMP. Genauer gesagt wird INDEX_LRN aus der geeigneten Tabelle anhand von A_UNCOMP interpoliert. Weil INDEX_LRN zwischen Tabellenindizes liegen kann, wird INDEX_LRN auf den nächsten Index auf- oder abgerundet. Die Steuerung speichert RES_LRN im Schritt 322 in der entsprechenden Tabelle unter INDEX_LRN und ersetzt den vorhergehenden Tabellenwert.
Im Schritt 324 prüft die Steuerung eine Untermenge der Stabilitätsbedingungen, um sicherzustellen, dass die zum Aktualisieren der Tabellen verwendeten Abtastwerte stabil und gültig sind. Die Untermenge von Stabilitätsbedingungen umfasst, ist jedoch nicht darauf begrenzt, dass die Motordrehzahl innerhalb eines Schwellenbereichs liegt, dass die seit dem letzten Lernen verstrichene Zeit größer als eine Schwellenzeit ist, dass das Vakuum an der Drosselklappe größer als ein Schwellenwert ist und dass A_UNCOMP kleiner als ein Schwellenwert ist. Wenn die Stabilitätsbedingungen nicht erfüllt sind, sperrt die Steuerung im Schritt 314 das Lernen und endet hiermit. Wenn die Stabilitätsbedingungen erfüllt sind, fährt die Steuerung mit dem Schritt 326 fort.
Im Schritt 326 bestimmt die Steuerung einen Luft-Lernmodifikator (MOD_LRN). MOD_LRN ist eine Drosselklappenflächenkorrektur, die anhand von RES_LRN bestimmt worden ist und im Folgenden in Gegenüberstellung zu 4 näher besprochen wird. Im Schritt 328 bestimmt die Steuerung einen unteren und einen oberen Grenzwert (LIM_LOWER, LIM_UPPER), wie weiter unten in Gegenüberstellung zu den 5A und 5B näher besprochen wird. Im Schritt 330 begrenzt die Steuerung MOD_LRN anhand von LIM_LOWER und LIM_UPPER, wie weiter unten in Gegenüberstellung zu 6 näher besprochen wird. Im Schritt 332 aktualisiert die Steuerung die entsprechende Tabelle, worauf die Steuerung endet.
Mit Bezug auf 4 werden nun die Schritte, die durch das Drosselklappensteuersystem ausgeführt werden, um MOD_LRN zu bestimmen, genau besprochen. Im Schritt 400 bestimmt die Steuerung, ob RES_LRN größer oder gleich 0 ist. Wenn RES_LRN größer oder gleich 0 ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 402 fort. Wenn RES_LRN nicht größer oder gleich 0 ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 404 fort. Im Schritt 402 bestimmt die Steuerung, ob FLAG_HILTD gleich FALSCH ist. Wenn FLAG_HILTD nicht gleich FALSCH ist, ist das Lernen höherer Korrekturausdrücke gesperrt, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 406 fortfährt. Wenn FLAG_HILTD gleich FALSCH ist, ist das Lernen höherer Korrekturausdrücke freigegeben, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 408 fortfährt. Im Schritt 406 setzt die Steuerung einen Lern-Ratenbegrenzungs-Modifikator (MOD_LRNRTLIM) auf 0 und fährt mit dem Schritt 410 fort. Im Schritt 408 ermittelt die Steuerung MOD_LRNRTLIM anhand von A_UNCOMP aus einer Nachschlagetabelle. Diese Nachschlagetabelle liefert Werte für die maximal zulässige Erhöhung der Drosselklappenflächenkorrektur pro Lernzyklus. In dieser Weise stellt die Steuerung sicher, dass die Drosselklappenflächenkorrektur ausreichend klein ist, um eine Leerlaufinstabilität zu vermeiden, jedoch ausreichend groß ist, um einen wirksamen Lernwert zu liefern.
Im Schritt 404 bestimmt die Steuerung, ob FLAG_LOLTD gleich FALSCH ist. Wenn FLAG_LOLTD nicht gleich FALSCH ist, ist das Lernen niedrigerer Korrekturausdrücke gesperrt, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 412 fortfährt. Wenn FLAG_LOLTD gleich FALSCH ist, ist das Lernen höherer Korrekturausdrücke freigegeben, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 414 fortfährt. Im Schritt 412 setzt die Steuerung MOD_LRNRTLIM auf 0 und fährt mit dem Schritt 410 fort. Im Schritt 414 ermittelt die Steuerung MOD_LRNRTLIM anhand von A_UNCOMP aus einer Nachschlagetabelle. Diese Nachschlagetabelle liefert Werte für die maximal zulässige Erniedrigung der Drosselklappenflächenkorrektur pro Lernzyklus. In dieser Weise stellt die Steuerung sicher, dass die Drosselklappenflächenkorrektur ausreichend klein ist, um eine Leerlaufinstabilität zu vermeiden, jedoch ausreichend groß ist, um einen wirksamen Lernwert für ein neues oder sauberes Drosselventil zu liefern.
Im Schritt 410 berechnet die Steuerung einen zweiten Ausdruck (TERM₂) als Produkt aus RES_LRN und A_UNCOMP. Im Schritt 416 bestimmt die Steuerung, ob der Absolutwert von TERM₂ größer als der Absolutwert von MOD_LRNRTLIM ist. Wenn der Absolutwert von TERM₂ größer als der Absolutwert von MOD_LRNRTLIM ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 418 fort. Wenn der Absolutwert von TERM₂ nicht größer als der Absolutwert von MOD_LRNRTLIM ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 420 fort. Im Schritt 418 berechnet die Steuerung MOD_LRN als Summe aus A_CORR und MOD_LRNRTLIM, worauf die Steuerung endet. Im Schritt 420 berechnet die Steuerung MOD_LRN als Summe aus A_CORR und TERM₂, worauf die Steuerung endet.
Mit Bezug auf die 5A und 5B werden nun die Schritte, die durch das Drosselklappensteuersystem ausgeführt werden, um LIM_LOWER und LIM_UPPER zu bestimmen, genau beschrieben. Obwohl dies nicht gezeigt ist, wird zu Beginn ein Statusbit (FLAG_COMBP) für den gemeinsamen Haltepunkt auf FALSCH gesetzt. Im Schritt 500 bestimmt die Steuerung, ob die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet. Wenn die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet, setzt die Steuerung im dem Schritt 502 von 5B fort. Wenn die Drosselklappe nicht im HI-Bereich arbeitet, bestimmt die Steuerung im Schritt 504, ob INDEX_LRN gleich 0 ist. Wenn INDEX_LRN gleich 0 ist, entspricht INDEX_LRN dem ersten Index oder Haltepunkt der LO-Bereich-Nachschlagetabelle, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 506 fortsetzt. Wenn INDEX_LRN nicht gleich 0 ist, entspricht INDEX_LRN nicht dem ersten Index oder Haltepunkt der LO-Bereich-Nachschlagetabelle, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 508 fortsetzt.
Im Schritt 506 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER = ACORRLO(INDEXLRN + 1) – DELTALOMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der LO-Bereich-Nachschlagetabelle abzüglich eines maximalen Delta (DELTA_LOMAX), das ein dem LO-Bereich entsprechender Eichwert ist. Im Schritt 510 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRLO(INDEXLRN + 1) + DELTALOMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_LOMAX.
Im Schritt 508 bestimmt die Steuerung, ob INDEX_LRN gleich INDEX_n ist. Wenn INDEX_LRN nicht gleich INDEX_n ist, ist INDEX_LRN nicht gleich dem letzten Indexwert in der LO-Bereich-Nachschlagetabelle, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 512 fortsetzt. Wenn INDEX_LRN gleich INDEX_n ist, ist INDEX_LRN gleich dem letzten Indexwert in der LO-Bereich-Nachschlagetabelle, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 514 fortsetzt. Weil INDEX_n der LO-Bereich-Nachschlagetabelle und INDEX₀ der HI-Bereich-Nachschlagetabelle infolge der Überlappung beiden Tabellen gemeinsam sind, wird INDEX_LRN als gemeinsamer Index oder Haltepunkt betrachtet. Im Schritt 514 setzt die Steuerung ein Statusbit (FLAG_COMBP) für den gemeinsamen Haltepunkt auf WAHR. Im Schritt 516 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER = ACORRLO(INDEXLRN – 1) – DELTALOMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der LO-Bereich-Nachschlagetabelle abzüglich DELTA_LOMAX. Im Schritt 518 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRLO(INDEXLRN – 1) + DELTALOMAX
Somit ist LIM_UPPER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_LOMAX.
Im Schritt 512 bestimmt die Steuerung, ob die Nachschlagetabelle eine in der Steigung zunehmende Tabelle ist. Genauer wird die Nachschlagetabelle dann als in der Steigung zunehmend betrachtet, wenn A_CORRLO, das dem Index unmittelbar oberhalb von INDEX_LRN entspricht, größer ist als A_CORRLO, das dem Index unmittelbar unterhalb von INDEX_LRN entspricht. Wenn A_CORRLO, das dem Index unmittelbar oberhalb von INDEX_LRN entspricht, nicht größer ist als A_CORRLO, das dem Index unmittelbar unterhalb von INDEX_LRN entspricht, wird die Nachschlagetabelle als in der Steigung abnehmend betrachtet. Wenn die Nachschlagetabelle in der Steigung zunehmend ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 520 fort. Wenn die Nachschlagetabelle in der Steigung abnehmend ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 522 fort.
Im Schritt 520 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER = ACORRLO(INDEXLRN + 1) – DELTALOMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der Tabelle abzüglich DELTA_LOMAX. Im Schritt 524 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRLO(INDEXLRN – 1) + DELTALOMAX
Somit ist LIM_UPPER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_LOMAX. Im Schritt 522 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER – ACORRLO(INDEXLRN – 1) – DELTALOMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle abzüglich DELTA_LOMAX Im Schritt 526 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRLO(INDEXLRN + 1) + DELTALOMAX
Somit ist LIM_UPPER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_LOMAX.
Im Schritt 502 bestimmt die Steuerung, ob INDEX_LRN gleich 0 ist. Wenn INDEX_LRN nicht gleich 0 ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 528 fort. Wenn INDEX_LRN gleich 0 ist, ist INDEX_LRN gleich dem ersten Haltepunkt der HI-Bereich-Nachschlagetabelle, weshalb die Steuerung mit dem Schritt 530 fortsetzt. Weil INDEX₀ der HI-Bereich-Nachschlagetabelle und INDEX_n der LO-Bereich-Nachschlagetabelle infolge der Überlappung beiden Tabellen gemeinsam sind, wird INDEX_LRN als gemeinsamer Index oder Haltepunkt betrachtet. Im Schritt 530 setzt die Steuerung FLAG_COMBP auf WAHR. Im Schritt 532 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER – ACORRHI(INDEXLRN + 1) – DELTAHIMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der HI-Bereich-Nachschlagetabelle abzüglich eines maximalen Delta (DELTA_HIMAX), das ein dem HI-Bereich entsprechender Eichwert ist. Im Schritt 534 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRHI(INDEXLRN + 1) + DELTAMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_HIMAX.
Im Schritt 528 bestimmt die Steuerung, ob INDEX_LRN gleich INDEX_n (d. h. dem letzten Index oder Haltepunkt in der HI-Bereich-Nachschlagetabelle) ist. Wenn INDEX_LRN nicht gleich INDEX_n ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 536 fort. Wenn INDEX_LRN gleich INDEX_n ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 538 fort. Im Schritt 538 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER = ACORRHI(INDEXLRN – 1) – DELTAHIMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle abzüglich DELTA_HIMAX. Im Schritt 540 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRHI(INDEXLRN – 1) + DELTAHIMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_HIMAX.
Im Schritt 536 bestimmt die Steuerung, ob die Nachschlagetabelle eine in der Steigung zunehmende Tabelle ist. Genauer wird die Nachschlagetabelle dann als in der Steigung zunehmend betrachtet, wenn A_CORRHI, das dem Index unmittelbar oberhalb von INDEX_LRN entspricht, größer ist als A_CORRHI, das dem Index unmittelbar unterhalb von INDEX_LRN entspricht. Wenn A_CORRHI, das dem Index unmittelbar oberhalb von INDEX_LRN entspricht, nicht größer ist als A_CORRHI, das dem Index unmittelbar unterhalb von INDEX_LRN entspricht, wird die Nachschlagetabelle als in der Steigung betrachtet abnehmend. Wenn die Nachschlagetabelle in der Steigung zunehmend ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 542 fort. Wenn die Nachschlagetabelle in der Steigung abnehmend ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 544 fort.
Im Schritt 542 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER – ACORRHI(INDEXLRN + 1) – DELTAHIMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der Tabelle abzüglich DELTA_HIMAX. Im Schritt 546 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER = ACORRHI(INDEXLRN – 1) + DELTAHIMAX
Somit ist LIM_UPPER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_HIMAX. Im Schritt 544 berechnet die Steuerung LIM_LOWER gemäß der folgenden Gleichung: LIMLOWER – ACORRHI(INDEXLRN – 1) – DELTAHIMAX
Somit ist LIM_LOWER gleich dem nächst niedrigeren Korrekturwert in der Tabelle abzüglich DELTA_HIMAX. Im Schritt 548 berechnet die Steuerung LIM_UPPER gemäß der folgenden Gleichung: LIMUPPER – ACORRHI(INDEXLRN + 1) + DELTAHIMAX
Somit ist LIM_UPPER gleich dem nächst höheren Korrekturwert in der Tabelle zuzüglich DELTA_HIMAX.
Mit Bezug auf 6 werden nun die Schritte, die durch das Drosselklappensteuersystem ausgeführt werden, um LIM_AIRLRNPOS und LIM_AIRLRNNEG zu bestimmen und darauf basierend MOD_LRN zu begrenzen, genau beschrieben. Im Schritt 600 bestimmt die Steuerung, ob LIM_UPPER größer oder gleich LIM_LOWER ist. Diese Prüfung stellt die Integrität der Werte sicher, da LIM_UPPER stets gleich oder größer als LIM_LOWER sein sollte. Wenn LIM_UPPER nicht größer oder gleich LIM_LOWER ist, setzt die Steuerung die Tabellen im Schritt 602 zurück. Wenn LIM_UPPER größer oder gleich LIM_LOWER ist, bestimmt die Steuerung im Schritt 604, ob MOD_LRN größer als LIM_UPPER ist. Wenn MOD_LRN größer als LIM_UPPER ist, begrenzt die Steuerung MOD_LRN, indem sie im Schritt 606 MOD_LRN gleich LIM_UPPER setzt. Wenn MOD_LRN nicht größer als LIM_UPPER ist, bestimmt die Steuerung im Schritt 608, ob MOD_LRN kleiner als LIM_LOWER ist. Wenn MOD_LRN kleiner als LIM_LOWER ist, begrenzt die Steuerung MOD_LRN, indem sie im Schritt 610 MOD_LRN gleich LIM_LOWER setzt. Wenn MOD_LRN nicht kleiner als LIM_LOWER ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 612 fort.
Im Schritt 612 bestimmt die Steuerung, ob FLAG_COMBP gleich WAHR ist. Wenn FLAG_COMBP gleich WAHR ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 614 fort. Wenn FLAG_COMBP nicht gleich WAHR ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 616 fort. Im Schritt 616 bestimmt die Steuerung LIM_AIRLRNPOS gemäß der folgenden Gleichung: LIMAIRLRNPOS – MAX(LIMAIRLRNPOSLO, LIMAIRLRNPOSHI)
Im Schritt 618 bestimmt die Steuerung LIM_AIRLRNNEG gemäß der folgenden Gleichung: LIMAIRLRNNEG – MAX(LIMAIRLRNNEGLO, LIMAIRLRNNEGHI)
Im Schritt 616 bestimmt die Steuerung, ob die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet. Wenn die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet, setzt die Steuerung mit dem Schritt 620 fort. Wenn die Drosselklappe nicht im HI-Bereich arbeitet, setzt die Steuerung mit dem Schritt 622 fort. Im Schritt 620 setzt die Steuerung LIM_AIRLRNPOS gleich LIM_AIRLRNPOSHI, Im Schritt 624 setzt die Steuerung LIM_AIRLRNNEG gleich LIM_AIRLRNNEGHI. Im Schritt 622 setzt die Steuerung LIM_AIRLRNPOS gleich LIM_AIRLRNPOSLO. Im Schritt 626 setzt die Steuerung LIM_AIRLRNNEG gleich LIM_AIRLRNNEGLO.
Im Schritt 628 bestimmt die Steuerung, ob MOD_LRN größer oder gleich LIM_AIRLRNPOS ist. Wenn MOD_LRN größer oder gleich LIM_AIRLRNPOS ist, begrenzt die Steuerung MOD_LRN, indem sie im Schritt 630 MOD_LRN gleich LIM_AIRLRNPOS setzt. Wenn MOD_LRN nicht größer oder gleich LIM_AIRLRNPOS ist, bestimmt die Steuerung im Schritt 632, ob MOD_LRN kleiner oder gleich LIM_AIRLRNNEG ist. Wenn MOD_LRN kleiner oder gleich LIM_AIRLRNNEG ist, begrenzt die Steuerung MOD_LRN, indem sie im Schritt 634 MOD_LRN gleich LIM_AIRLRNNEG setzt. Wenn MOD_LRN nicht kleiner oder gleich LIM_AIRLRNNEG ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 636 fort. Im Schritt 636 aktualisiert die Steuerung die Nachschlagetabelle anhand von INDEX_LRN und MOD_LRN. Wenn im LO-Bereich gearbeitet wird, wird die LO-Bereich-Nachschlagetabelle aktualisiert. Wenn im HI-Bereich gearbeitet wird, wird die HI-Bereich-Nachschlagetabelle aktualisiert. Wenn INDEX_LRN ein gemeinsamer Index oder Haltepunkt ist, werden sowohl die LO-Bereich- als auch die HI-Bereich-Nachschlagetabelle aktualisier.
Wie in 7 gezeigt ist, ermöglicht das Drosselklappensteuersystem der Erfindung periodische Drosselklappenbarometer-Teilaktualisierungen. Im Schritt 700 bestimmt die Steuerung, ob die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet. Wenn die Drosselklappe nicht im HI-Bereich arbeitet, setzt die Steuerung mit dem SchrItt 702 fort. Wenn die Drosselklappe im HI-Bereich arbeitet, setzt die Steuerung mit dem Schritt 704 fort. Im Schritt 702 ermittelt die Steuerung INDEX_LRN aus der LO-Bereich-Nachschlagetabelle. In diesem Fall wird INDEX_LRN nicht auf den nächsten Index auf- oder abgerundet, damit die Steuerung Tabellenwerte unmittelbar oberhalb und unterhalb von INDEX_LRN untersuchen kann. Im Schritt 706 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN einen ersten Residuenindex (RES₁) aus der LO-Bereich-Residuen-Nachschlagetabelle. Im Schritt 708 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN plus eins (d. h. anhand des nächst höheren Indexes) einen zweiten Residuenindex (RES₂) aus der LO-Bereich-Residuen-Nachschlagetabelle. Im Schritt 710 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN einen ersten Korrekturwert (CORR₁) aus einer LO-Bereich-Korrektur-Nachschlagetabelle. Im Schritt 712 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN plus eins (d. h. anhand des nächst höheren Indexes) einen zweiten Korrekturwert (CORR₂) aus der LO-Bereich-Korrektur-Nachschlagetabelle.
Im Schritt 704 ermittelt die Steuerung INDEX_LER aus der HI-Bereich-Nachschlagetabelle. Im Schritt 714 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN RES₁ aus der HI-Bereich-Residuen-Nachschlagetabelle. In diesem Fall wird INDEX_LRN nicht auf den nächsten Index auf- oder abgerundet, damit die Steuerung Tabellenwerte unmittelbar oberhalb und unterhalb von INDEX_LRN untersuchen kann. Im Schritt 716 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN Plus eins (d. h. anhand des nächst höheren Indexes) RES₂ aus der HI-Bereich-Residuen-Nachschlagetabelle. Im Schritt 718 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN CORR₁ aus einer HI-Bereich-Korrektur-Nachschlagetabelle. Im Schritt 720 ermittelt die Steuerung anhand von INDEX_LRN plus eins (d. h. anhand des nächst höheren Indexes) CORR₂ aus der HI-Bereich-Korrektur-Nachschlagetabelle.
Im Schritt 722 bestimmt die Steuerung, ob die Bedingungen für die Barometeraktualisierung erfüllt sind. Die Bedingungen für die Barometeraktualisierung umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt, dass der Abstand seit der letzten Aktualisierung des ungedrosselten Barometers oberhalb eines Schwellenwertes liegt, dass CORR₁ und CORR₂ nicht gleich null sind und dass sowohl RES₁ als auch RES₂ kleiner als ein Barometeraktualisierungs-Freigabeschwellenwert sind. Wenn die Bedingungen für die Barometeraktualisierung erfüllt sind, gibt die Steuerung im Schritt 724 eine Barometeraktualisierungsroutine frei und endet hiermit.
Wenn die Bedingungen für die Barometeraktualisierung nicht erfüllt sind, sperrt die Steuerung im Schritt 726 die Barometeraktualisierungsroutine und endet hiermit. Somit prüft das Drosselklappensteuersystem sowohl die Residuen-Nachschlagetabelle als auch die Korrektur-Nachschlagetabelle, um sicherzustellen, dass eine Luftdurchflussveränderung gelernt und ausreichend kompensiert worden ist, bevor eine Drosselklappenbarometer-Teilaktualisierungen freigegeben wird.
Das Drosselklappensteuersystem der Erfindung schafft die Fähigkeit, das Luftdurchflusslernen und -abrufen sowohl im LO-Bereich als auch im HI-Bereich unter Verwendung von auf jeden Bereich zugeschnittenen Grenzwerten durchzuführen. Ein weiterer Vorteil umfasst erweiterte MAF-Tabellenbereiche und einen erweiterten Test hinsichtlich der Korrelation zwischen dem auf dem Luftdurchfluss basierenden MAP und dem auf dem Luftdurchfluss basierenden MAF. Das Drosselklappensteuersystem kann ferner die Fähigkeit umfassen, gemeinsame Haltepunkte oder Indizes gleichzeitig in der LO-Bereich- und in der HI-Bereich-Nachschlagetabelle zu lernen, und wendet beim gemeinsamen Index eine kleinere Größenbegrenzung an. Ferner setzt das Drosselklappensteuersystem bei einer Initialisierung, wenn irgendeine Tabellengröße falsch ist, alle vier Nachschlagetabellen (d. h. die LO/HI-Bereich-Korrektur-Nachschlagetabellen und die LO/HI-Residuen-Nachschlagetabellen) zurück oder löscht diese.
Das Drosselklappensteuersystem der Erfindung setzt außerdem einen dualen Speicher für den Korrekturausdruck (d. h. A_CORRDUAL) ein, um die Sicherheit und den Schutz gegenüber einer Speicherverfälschung zu erhöhen und eine höhere Korrekturfähigkeit zu ermöglichen, indem das Minimum unter dem in der Rate begrenzten Korrekturausdruck und dem nicht in der Rate begrenzten Korrekturausdruck aus dem dualen Speicher genommen wird. Durch Verwenden von gespeicherten Residuen wird die Luftdurchflussveränderung verringert, so dass Drosselklappenbarometer-Teilaktualisierungen möglich werden.
Zusammengefasst betrifft die Erfindung ein Drosselklappensteuersystem für ein Fahrzeug, das eine Fahrereingabevorrichtung, die ein Steuersignal erzeugt, und ein Steuermodul, das anhand des Steuersignals ein Drosselklappensteuersignal erzeugt, umfasst. Das Steuermodul bestimmt, ob das Drosselklappensteuersignal innerhalb eines ersten oder eines zweiten Bereichs liegt, ermittelt einen Kompensationsfaktor aus einer ersten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des ersten Bereichs liegt, und ermittelt den Kompensationsfaktor aus einer zweiten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des zweiten Bereichs liegt. Das Steuermodul berechnet anhand des Kompensationsfaktors ein kompensiertes Drosselklappensteuersignal.

Claims

Drosselklappensteuersystem für ein Fahrzeug (10), mit: einer Fahrereingabevorrichtung, die ein Steuersignal erzeugt; und einem Steuermodul (18), das anhand des Steuersignals ein Drosselklappensteuersignal erzeugt, das bestimmt, ob das Drosselklappensteuersignal innerhalb eines ersten oder eines zweiten Bereichs liegt, das einen Kompensationsfaktor aus einer ersten Nachschlagetabelle ermittelt, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des ersten Bereichs liegt, das den Kompensationsfaktor aus einer zweiten Nachschlagetabelle ermittelt, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des zweiten Bereichs liegt, und das anhand des Kompensationsfaktors ein kompensiertes Drosselklappensteuersignal berechnet.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Drosselklappe (16) umfasst, die anhand des kompensierten Drosselklappensteuersignals eingestellt wird.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrereingabevorrichtung ein Fahrpedal (20) und/oder eine automatische Geschwindigkeitsregelung (22) umfasst.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) den Kompensationsfaktor in einem ersten und einem zweiten Speicher speichert, bestimmt, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt werden soll, und Kompensationsfaktorwerte aus dem ersten und dem zweiten Speicher vergleicht, um zu ermitteln, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt wurde.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) Lernbedingungen prüft, die erste Nachschlagetabelle anhand eines Luftmassendurchfluss-(MAF)-Residuums aktualisiert, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt, und die zweite Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums aktualisiert, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das DrosselklappensteuersignaL im zweiten Bereich liegt.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) die erste und die zweite Tabelle anhand des MAF-Residuums aktualisiert, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und der ersten und der zweiten Tabelle ein Aktualisierungsindex gemeinsam ist.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen MAF-Sensor (26) umfasst, der ein gemessenes MAF-Signal erzeugt, wobei das MAF-Residuum anhand des gemessenen MAF-Signals berechnet wird.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Krümmer-Absolutdruck-(MAP)-Sensor (30) umfasst, der ein gemessenes MAP-Signal erzeugt, wobei das MAF-Residuum anhand des gemessenen MAP-Signals berechnet wird.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) eine erste Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums aktualisiert, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt, und eine zweite Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums aktualisiert, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) ein erstes MAF-Residuum aus einer Residuen-Nachschlagetabelle sowie ein zweites MAF-Residuum aus der Residuen-Nachschlagetabelle ermittelt und eine Barometeraktualisierungsroutine freigibt, wenn das erste und das zweite MAF-Residuum jeweils kleiner als ein Barometeraktualisierungs-Freigabeschwellenwert sind.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) einen ersten Korrekturwert aus der ersten Nachschlagetabelle sowie einen zweiten Korrekturwert aus der ersten Nachschlagetabelle ermittelt und eine Barometeraktualisierungsroutine freigibt, wenn der erste und der zweite Korrekturwert ungleich null sind.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) die erste und die zweite Nachschlagetabelle zurücksetzt, wenn eine Größe der ersten und/oder der zweiten Nachschlagetabelle nicht gleich einem vorgegebenen Wert ist
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) die erste und die zweite Nachschlagetabelle zurücksetzt, wenn der Kompensationsfaktor außerhalb eines Schwellenbereichs liegt.
Drosselklappensteuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (18) die obere und die untere Grenze des Schwellenbereichs bestimmt.
Verfahren zum Kompensieren eines Drosselklappensteuersignals für die Veränderung des Luftdurchflusses durch ein Drosselventil (16), das umfasst: Erzeugen des Drosselklappensteuersignals; Bestimmen, ob das Drosselklappensteuersignal innerhalb eines ersten oder eines zweiten Bereichs liegt; Ermitteln eines Kompensationsfaktors aus einer ersten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des ersten Bereichs liegt; Ermitteln des Kompensationsfaktors aus einer zweiten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des zweiten Bereichs liegt; Berechnen eines kompensierten Drosselklappensteuersignals anhand des Kompensationsfaktors; und Einstellen der Drosselklappe (16) anhand des kompensierten Drosselklappensteuersignals.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Speichern des Kompensationsfaktors in einem ersten und einem zweiten Speicher; Bestimmen, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt werden soll; und Vergleichen von Kompensationsfaktorwerten aus dem ersten und dem zweiten Speicher, um zu ermitteln, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt wurde.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Prüfen von Lernbedingungen; Aktualisieren der ersten Nachschlagetabelle anhand eines Luftmassendurchfluss-(MAF)-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt; und Aktualisieren der zweiten Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es das Aktualisieren der ersten und der zweiten Tabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und der ersten und der zweiten Tabelle ein Aktualisierungsindex gemeinsam ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es das Berechnen des MAF-Residuums anhand eines gemessenen MAF und eines angegebenen MAF umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es das Berechnen des angegebenen MAF anhand eines Krümmer-Absolutdrucks (MAP) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Aktualisieren einer ersten Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt; und Aktualisieren einer zweiten Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind und das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Ermitteln eines ersten MAF-Residuums aus einer Residuen-Nachschlagetabelle; Ermitteln eines zweiten MAF-Residuums aus der Residuen-Nachschlagetabelle; und Freigeben einer Barometeraktualisierungsroutine, wenn das erste und das zweite MAF-Residuum jeweils kleiner als ein Barometeraktualisierungs-Freigabeschwellenwert sind.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es das Rücksetzen der ersten und der zweiten Nachschlagetabelle, wenn eine Größe der ersten und/oder der zweiten Nachschlagetabelle nicht gleich einem vorgegebenen Wert ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es das Rücksetzen der ersten und der zweiten Nachschlagetabelle, wenn der Kompensationsfaktor außerhalb eines Schwellenbereichs liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass es das Bestimmen der oberen und der unteren Grenze des Schwellenbereichs umfasst.
Verfahren zum Kompensieren eines Drosselklappensteuersignals für die Veränderung des Luftdurchflusses durch ein Drosselventil (16), das umfasst: Bestimmen, ob das Drosselklappensteuersignal innerhalb eines ersten oder eines zweiten Bereichs liegt; Ermitteln eines Kompensationsfaktors aus einer ersten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des ersten Bereichs liegt; Ermitteln des Kompensationsfaktors aus einer zweiten Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal innerhalb des zweiten Bereichs liegt; Berechnen eines kompensierten Drosselklappensteuersignals anhand des Kompensationsfaktors; Aktualisieren der ersten und/oder der zweiten Nachschlagetabelle anhand eines Luftmassendurchfluss-(MAF)-Residuums; und Freigeben einer Barometeraktualisierungsroutine auf der Grundlage des Kompensationsfaktors und des MAF-Residuums.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Speichern des Kompensationsfaktors in einem ersten und einem zweiten Speicher; Bestimmen, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt werden soll; und Vergleichen von Kompensationsfaktorwerten aus dem ersten und dem zweiten Speicher, um zu ermitteln, ob der Kompensationsfaktor in der Rate begrenzt wurde.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es das Prüfen von Lernbedingungen umfasst, wobei der Aktualisierungsschritt erfolgt, wenn die Lernbedingungen erfüllt sind.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nachschlagetabelle aktualisiert wird, wenn das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt, und die zweite Nachschlagetabelle aktualisiert wird, wenn das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Tabelle aktualisiert werden, wenn ihnen ein Aktualisierungsindex gemeinsam ist.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es das Berechnen des MAF-Residuums anhand eines gemessenen MAF und eines angegebenen MAF umfasst.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass es das Berechnen des angegebenen MAF anhand eines Krümmer-Absolutdrucks (MAP) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es das Aktualisieren einer ersten Residuen-Nachschlagetabelle anhand des MAF-Residuums, wenn das Drosselklappensteuersignal im ersten Bereich liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es das Aktualisieren einer zweiten Residuen-Nachschlagetabelle, wenn das Drosselklappensteuersignal im zweiten Bereich liegt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: Ermitteln des ersten MAF-Residuums aus einer Residuen-Nachschlagetabelle; und Ermitteln eines zweiten MAF-Residuums aus der Residuen-Nachschlagetabelle, wobei der Schritt des Freigebens einer Barometeraktualisierungsroutine erfolgt, wenn das erste und das zweite MAF-Residuum jeweils kleiner als ein Barometeraktualisierungs-Freigabeschwellenwert sind.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es das Rücksetzen der ersten und der zweiten Nachschlagetabelle, wenn eine Größe der ersten und/oder der zweiten Nachschlagetabelle nicht gleich einem vorgegebenen Wert ist, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es das Rücksetzen der ersten und der zweiten Nachschlagetabelle, wenn der Kompensationsfaktor außerhalb eines Schwellenbereichs liegt, umfasst.