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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine, welches
derart eingerichtet ist, ein in einem Ansaugkanal der Verbrennungsmaschine
angeordnetes Drosselventil unter Verwendung einer Antriebsvorrichtung
anzutreiben, so dass auch Situationen der Vereisung des Drosselventils
bewältigt
werden können.
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Von
diesem Gerätetyp
ist konventionell zum Beispiel ein Drosselregelungsgerät aus der
Veröffentlichung
der ungeprüften
japanischen Patentanmeldung Nr. 4(1992)-4452 bekannt. Dieses Drosselregelungsgerät ist so
eingerichtet, dass über
die Steuerung des Drosselventils einer Vereisung oder dem Einfrieren
desselben in einer kalten Umgebung vorgebeugt werden kann. Die Vereisung
des Drosselventils betrifft ein Phänomen, bei welchem der im Ansaugluftstrom
enthaltene Wasserdampf und Kraftstoff einfrieren, so dass Eis auf
oder um das Drosselventil herum gebildet wird, wenn nämlich die
angesaugte Luft während der
Motor-Aufwärmphase
eine niedrige Temperatur und einen hohen Feuchtigkeitsgrad aufweist.
Infolge dessen kann sich der Ansaugkanal mit Eis verstopfen. Darüber hinaus
kann in einigen Fällen
die Vereisung ein Anhalten des Motors verursachen. Um diese Schwierigkeiten
zu umgehen, weist das vorbeschriebene Drosselregelungsgerät Mittel
zur Detektion des Betriebszustands zum Detektieren eines Motorbetriebszustands,
Mittel zur Detektion der Vereisung um zu Detektieren, ob das Drosselventil
in einem eingefrorenen oder vereisten Zustand vorliegt, Drosselventil-Öffnungs-/Schließmittel
zum elektrischen Öffnen
und Schließen
des Drosselventils sowie einen Steuerschaltkreis zum Steuern des
Drosselventil-Öffnungs-/Schließmittels
auf.
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Bei
diesem Gerät
wird ein Beschleunigungs-Öffnungssensor
als Mittel zur Detektion des Betriebszustands, und ein Temperatursensor
sowie ein Feuchtigkeitssensor als Mittel zur Detektion der Vereisung
eingesetzt. Das Drosselventil-Öffnungs-/Schließmittel
weist einen Gleichstrom-Servomotor sowie dessen Antriebsschaltkreis
auf. Der Steuerschaltkreis ist so eingerichtet, dass er eine "Steuerung zur Beseitigung
der Vereisung" ausführt. Diese
Steuerung umfasst: Antreiben des Gleichstrom-Servomotors sowie anderer
Komponenten entsprechend einem Motorbetriebszustand in Abhängigkeit
von einem Signal des Beschleunigungs-Öffnungssensors, Detektieren,
ob das Drosselventil eingefroren ist in Abhängigkeit von einem Signal des Temperatursensors,
des Feuchtigkeitssensors sowie anderer, und sobald die Vereisung
(der eingefrorene Zustand) detektiert ist, Steuern des Gleichstrom-Servomotors
und anderer Komponenten, um das Drosselventil in einem vorbestimmten
Arbeitstakt in einen solch geringes Öffnungsintervall zu drehen,
dass es einen für
den derzeitigen Betriebszustand ungefähr geeigneten Öffnungsgrad
einnimmt, ohne dass eine Schwankung in der Motordrehgeschwindigkeit
hervorgerufen wird.
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Weder
detektiert allerdings der Steuerschaltkreis bei dem in der Veröffentlichung '452 beschriebenen
Drosselregelungsgerät,
ob das Drosselventil eingefroren ist, noch führt es eine Steuerung zur Beseitigung
der Vereisung aus, wenn nicht genau eine spezielle Umgebungsbedingung
erfüllt
ist, die von dem Beschleunigungs-Öffnungsgrad, der Temperatur
und der Feuchtigkeit abhängt.
Dieses Gerät
könnte
daher nicht Situationen der Vereisung bewältigen, wenn diese unter anderen
Umgebungsbedingungen als die speziellen, oben angegebenen Bedingungen auftreten.
Ferner sind die von dem Beschleunigungs-Öffnungsgrad, der Temperatur
und der Feuchtigkeit abhängigen
speziellen Umgebungsbedingungen lediglich durch eine Schätzung einer
Bedingung bestimmt worden, wonach die Vereisung lediglich als wahrscheinlich
diagnostiziert und somit das Auftreten der Vereisung lediglich angenommen
wird. Das heißt,
es besteht die Möglichkeit,
dass tatsächlich keine
Vereisung aufgetreten ist, obwohl der Steuerschaltkreis feststellt,
dass aufgrund der speziellen Umgebungsbedingungen eine Vereisung
aufgetreten ist. Mit anderen Worten, es scheint so, dass dieses Drosselregelungsgerät vorausschauend
detektiert (schätzt),
ob eine Vereisung basierend auf den speziellen Umgebungsbedingungen
eintritt. Infolgedessen wäre
die Präzision
bei der Detektion der Vereisung bei diesem Gerät als gering anzusehen. Ferner ist
dieses Drosselregelungsgerät
lediglich so eingerichtet, dass es das Drosselventil um einen bestimmten
Zielöffnungsgrad
herum schwingt, um das Problem der Vereisung zu beheben. Dieses
könnte
aber nicht das erforderliche Drehmoment für das Drosselventil erzeugen.
Es bestehen folglich Bedenken, dass ein solcher Betrieb des Drosselventils
nicht genügend
Leistung zur Behebung der Vereisungsprobleme liefert, etwa um das
feste oder hartgefrorene Eis zu entfernen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen
Umstände
gemacht, und des liegt ihm die Aufgabe zugrunde, ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine
bereitzustellen, das in der Lage ist, die Vereisung eines Drosselventils
verlässlich
zu detektieren, und zwar unabhängig
von Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
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Es
ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine
bereitzustellen, das in der Lage ist, festes Eis im Drosselventil
oder um das Drosselventil herum zu entfernen.
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Weitere
Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind zum Teil in der nachfolgenden
Beschreibung angegeben. Teils sind diese auch leicht aus der Beschreibung
ableitbar oder können
bei praktischer Nacharbeitung der Erfindung erkannt werden. Die Aufgaben
und Vorteile der Erfindung können
realisiert bzw. erhalten werden insbesondere anhand der in den beigefügten Ansprüchen angeführten Mittel und
Kombinationen.
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Um
das erfindungsgemäße Ziel
zu erreichen, wird ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine
vorgeschlagen, umfassend: ein Drosselventil, das in einem Ansaugkanal
der Verbrennungsmaschine platzierbar ist; eine Antriebsvorrichtung,
welche das Drosselventil antreibt; und eine Steuervorrichtung zum
Steuern der Antriebsvorrichtung; dadurch gekennzeichnet, dass das
Drosselregelungsgerät
ferner eine Vorrichtung zum Bestimmen der Vereisung aufweist, die
bestimmt, dass sich das Drosselventil in einem eingefrorenen Zustand befindet,
wenn ein von der Steuervorrichtung in der Antriebsvorrichtung eingespeister
Antriebsstrom zum Antreiben des Drosselventils bei einem vorbestimmten
Pegel oder höher
für eine
vorbestimmte Zeit oder länger
andauert.
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Einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge umfasst ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine:
ein Drosselventil, das in einem Ansaugkanal der Verbrennungsmaschine
platzierbar ist; eine Antriebsvorrichtung, welche das Drosselventil
antreibt; und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsvorrichtung;
dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselregelungsgerät ferner
eine Vorrichtung zum Bestimmen der Vereisung aufweist, die bestimmt,
dass sich das Drosselventil in einem eingefrorenen Zustand befindet,
wenn ein von der Steuervorrichtung in die Antriebsvorrichtung eingespeistes
Steuerverhältnis
zum Antreiben des Drosselventils bei einem vorbestimmten Wert oder
größer für eine vorbestimmte
Zeit oder länger andauert.
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Einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge umfasst ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine:
ein Drosselventil, das in einem Ansaugkanal der Verbrennungsmaschine
platzierbar ist; eine Antriebsvorrichtung, welche das Drosselventil
antreibt; und eine Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsvorrichtung;
dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselregelungsgerät ferner
eine Vorrichtung zum Detektieren eines Öffnungsgrads des Drosselventils
und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Vereisung aufweist, die bestimmt,
dass sich das Drosselventil in einem eingefrorenen Zustand befindet,
wenn der detektierte Öffnungsgrad
auch nach einer Antriebszeit, in welcher die Steuervorrichtung die
Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Drosselventils steuert und
die eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet,
nicht einen Zielöffnungsgrad
erreicht hat.
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Einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zufolge umfasst ein Drosselregelungsgerät für eine Verbrennungsmaschine: ein
in einem Ansaugkanal der Verbrennungsmaschine platzierbares Drosselventil;
eine Antriebsvorrichtung, welche das Drosselventil antreibt; und
eine Steuervorrichtung zum Steuern der Antriebsvorrichtung; wobei
die Steuervorrichtung so eingerichtet ist, dass es die Antriebsvorrichtung
dazu veranlassen kann, das zur Behebung der Vereisung des Drosselventils
erforderliche Drehmoment zu erzeugen.
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die von der vorliegenden Beschreibung eingeschlossen
sind und Teil derselben darstellen, beschreiben ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die
Aufgaben, Vorteile und die Wirkungsweise der Erfindung zu erläutern.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 die
Darstellung eines schematischen Aufbaus eines Otto-Motorsystems;
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2 die
Darstellung eines schematischen Aufbaus einer elektronischen Drossel
mit einer Öffnervorrichtung;
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3 eine
erläuternde
Darstellung mit den anhand der Öffnervorrichtung
ausgeführten
Bewegungen eines Drosselventils;
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4 ein
Diagramm mit Motoreigenschaften;
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5 ein
Diagramm mit einer Beziehung zwischen einem Öffnungsgrad und einer Flussrate (Kennlinie
zwischen Öffnungsgrad
und Flussrate) und anderer;
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6 ein
Flussdiagramm mit den Inhalten einer Steuerung zur Beseitigung der
Vereisung;
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7 ein
Flussdiagramm mit den Inhalten einer Steuerung zur Beseitigung der
Vereisung;
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8 ein
Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten jeweils des tatsächlichen
und des Zielöffnungsgrads
bei der IG-ON-Prozessierung;
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9 eine
Darstellung mit den Inhalten einer Bestimmung der schließseitigen
Vereisung;
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10 ein
Flussdiagramm mit den Inhalten der Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung;
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11 ein
Flussdiagramm mit den Inhalten der Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung;
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12 ein
Diagramm mit einer Beziehung zwischen einem Flächenkorrekturkoeffizienten
und einer Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad und einem Vereisungs-Öffnungsgrad;
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13 ein
Diagramm mit einer Beziehung sowohl zwischen der öffnungsseitigen
als auch der schließseitigen
Umkehrzeiten und einer Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
und dem Vereisungs-Öffnungsgrad;
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14 ein
Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten verschiedener Parameter beim
Prozessieren der schließseitigen
Eisentfernung;
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15 ein
Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten jeweils des tatsächlichen Öffnungsgrads,
des Zielöffnungsgrads
und des Vereisungs-Öffnungsgrads;
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16 ein
Querschnitt durch einen Drosselkörper,
der einen Mechanismus zur Beseitigung der Vereisung zeigt;
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17 ein
Querschnitt durch den Drosselkörper,
der den Mechanismus zur Beseitigung der Vereisung zeigt;
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18 ein
Querschnitt durch den Drosselkörper,
der den Mechanismus zur Beseitigung der Vereisung zeigt;
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19 ein
Querschnitt durch den Drosselkörper,
der den Mechanismus zur Beseitigung der Vereisung zeigt;
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20 ein
Zeitablaufdiagramm mit den Inhalten der Steuerung zur Beseitigung
der Vereisung;
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21 ein
Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten jeweils des tatsächlichen Öffnungsgrads,
des Zielöffnungsgrads
und des Vereisungs-Öffnungsgrads;
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22 ein
Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten jeweils des tatsächlichen Öffnungsgrads,
des Zielöffnungsgrads
und des Vereisungs-Öffnungsgrads;
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23 eine
Darstellung mit den Inhalten der Bestimmung der Behebung der schließseitigen
Vereisung;
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24 ist
eine Darstellung mit den Inhalten der Bestimmung der schließseitigen
Vereisung;
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25 ist
eine Darstellung mit den Inhalten der Bestimmung der schließseitigen
Vereisung;
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26 ist
eine Darstellung mit den Inhalten der Bestimmung der schließseitigen
Vereisung;
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27 ist
eine Darstellung mit den Inhalten der Bestimmung der schließseitigen
Vereisung; und
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28 ist
eine Darstellung mit den Inhalten der Bestimmung der schließseitigen
Vereisung.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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Eine
detaillierte Beschreibung eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels
eines Drosselregelungsgeräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Otto-Motorsystems,
das in einem Fahrzeug eingebaut werden soll. Dieses Otto-Motorsystem
umfasst das Drosselregelungsgerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Drosselregelungsgerät ist mit einer elektronischen
Drossel 1 sowie einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 2 ausgestattet,
welche die elektronische Drossel 1 steuert. Die elektronische
Drossel 1 ist in einem Drosselkörper 5 angeordnet,
der einen Ansaugkanal 4 ausbildet, so dass die Ausgangsleistung
einer Maschine 3 gesteuert werden kann, welcher der Verbrennungsmaschine
der vorliegenden Erfindung entspricht. Die elektronische Drossel 1 weist
ein Drosselventil 6, einen Motor 7 entsprechend
der Antriebsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Antreiben
der Drossel 6 zum Öffnen
und Schließen
derselben, einen Drossel sensor 8 zum Detektieren eines
aktuellen, tatsächlichen
Grads der Öffnung
(im Folgenden: "tatsächlicher Öffnungsgrad") TA des Drosselventils 6 sowie eine Öffnervorrichtung 9 zum
Halten des Drosselventils 6 bei einem Öffner-Öffnungsgrad auf. Das Drosselventil 6 ist
ein Bauteil vom verbindungsfreien Typ, die nicht mechanisch mit
der Betätigung
eines Beschleunigungspedals 10 auf der Fahrerseite wechselwirkt.
Genauer gesagt detektiert ein Beschleunigungssensor 11 den
Betätigungsgrad
des Beschleunigungspedals 10, die ECU 2 steuert
den Motor 7 in Abhängigkeit
von dem detektierten Betätigungsgrad, und
das Drosselventil 6 wird durch die Antriebskraft des Motors 7 angetrieben,
um sich gemäß dem Betätigungsgrad
des Beschleunigungspedals 10 zu öffnen oder zu schließen.
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Das
Drosselventil 6 ist drehbar in dem Drosselkörper 5 anhand
einer Ventilwelle 12 gelagert, die quer in einer Bohrung 5a des
Drosselkörpers 5 positioniert
ist (siehe 2). Ein Ende der Ventilwelle 12 ist
mit dem Motor 7 verkoppelt, und das andere Ende derselben
ist mit dem Drosselsensor 8 verkoppelt. Dieser Drosselsensor 8 entspricht
einer Vorrichtung zur Detektion des Betriebs und einer Vorrichtung
zum Detektieren des Öffnungsgrads
gemäß der vorliegenden
Erfindung, und sie weist zum Beispiel ein Potentiometer auf. Der
Beschleunigungssensor 11 detektiert den Grad der Betätigung des
Beschleunigungspedals 10, das durch den Fahrer betätigt wird,
so dass ein detektierter Wert als Ziel-Grad der Öffnung (im Folgenden auch als "Zielöffnungsgrad" bezeichnet) RA für das Drosselventil 6 festgelegt
wird. Dieser Sensor 11 weist zum Beispie ein Potentiometer
auf.
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Die Öffnervorrichtung 9 ist
so eingerichtet, dass sie das Drosselventil 6 bei einem Öffnungsgrad hält, bei
dem das Drosselventil 6 etwas geöffnet ist im Vergleich zu einer
vollge schlossenen Position, bei welcher der Motor 7 abgeschaltet
ist. 2 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus
der elektronischen Drossel 1, die die Öffnervorrichtung 9 aufweist. 3 zeigt
eine erläuternde
Darstellung, in welcher der Betrieb der Drossel 6 anhand
der Öffnervorrichtung 9 aufgezeigt
ist. Wie in 2 dargestellt ist, sind die
elektrische Drossel 1 und die Öffnervorrichtung 9 integral
in dem Drosselkörper 5 vorgesehen.
Das Drosselventil 6 ist in dem Drosselkörper 5 drehbar um
die Ventilwelle 12 gelagert. Die Enden der Ventilwelle 12 sind
mit dem Motor 7 und dem Drosselsensor 8 jeweils
entsprechend gekoppelt. Mit Bezug auf das Öffnen und das Schließen des
Drosselventils 6 wird, wie in 3 dargestellt
ist, hier angenommen, dass eine Drehrichtung des Drosselventils 6 aus
einer vollständig
geschlossenen Position S in eine vollständig geöffnete Position F eine "Öffnungsrichtung" und eine Drehrichtung
des Drosselventils aus der vollständig geöffneten Position F in die vollständig geschlossene
Position S eine "Schließrichtung" bezeichnet.
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Die Öffnervorrichtung 9 weist
mit Bezug auf 2 einen Öffner-Hebelarm 21 zum
Halten des Drosselventils 6 in einer vorbestimmten Öffnerposition
N (siehe 3) während des Anhaltens der Maschine 3 auf,
d.h. während
der Abschaltung des Motors 7. Ein Ende einer Rückholfeder 22 ist
an dem Öffner-Hebelarm 21 und
das andere Ende an dem Drosselkörper 5 angebracht.
Die Rückholfeder 22 wirkt
auf das Drosselventil 6 in Schließrichtung über den Öffner-Hebelarm 21.
Der Öffner-Hebelarm 21 wird
zu einer vorbestimmten Position gedreht, an welcher er auf einen
Anschlag 23 für
den vollständig geöffneten
Zustand trifft und von diesem gestoppt wird. Der Drosselkörper 5 ist
mit einem Anschlag 24 für
eine vollständig
geschlossene Position versehen, der das Drosselventil 6 in
der vollständig
geschlossenen Position S hält
(siehe 3). Eine Öffnerfeder 25 ist
an dem einen Ende des Öffner-Hebelarms 21 und
das andere Ende ist an der Ventilwelle 12 angebracht. Diese Öffnerfeder 25 spannt
das Drosselventil 6 in Öffnungsrichtung
vor. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
setzen der Öffner-Hebelarm 21, die
Rückholfeder 22,
der Anschlag 23 für
die vollständig
geöffnete
Position, der Anschlag 24 für die vollständig geschlossene
Position, die Öffnerfeder 25 sowie
weitere die Öffnervorrichtung 9 zusammen.
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Die
Spannkraft der Rückholfeder 22 ist
kleiner gewählt
als die Antriebskraft des Motors 7, jedoch größer als
das Rastmoment, das während
der Abschaltung des Motors 7 vorliegt. Diese Auswahl dient dazu,
das Drosselventil 6 gegen die Spannkraft der Rückholfeder 22 oder
der Öffnerfeder 25 während der
Einschaltung des Motors 7 zu öffnen und zu schließen, während ein
Gleichgewicht zwischen der Rückholfeder 22 und
der Öffnerfeder 25 erzielt
werden soll, wobei das Drosselventil 6 in einer vorbestimmten Öffner-Öffnungsposition
N während
der Abschaltung des Motors 7 gehalten werden soll.
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Während sich
der Motor 7 in einem abgeschalteten Zustand während des
Anhaltens der Maschine 3 befindet, wird die Öffner-Öffnungsposition N wie in 3 dargestellt
als anfänglicher Öffnungsgrad
angenommen, welcher das Einschalten der Verbrennungsmaschine 3 erlaubt.
Während
der Motor 7 in dem abgeschalteten Zustand während des
Betriebs der Verbrennungsmaschine 3 vorliegt, wird die Öffner-Öffnungsposition
N auf der anderen Seite als eine Öffnung vorgesehen, die es erlaubt,
dass die Maschine 3 einen hinreichenden Leistungspegel
beibehält,
damit das Fahrzeug im Notfall den Fahrbahnrandstreifen ansteuern
kann, um ein Aussteigen der Insassen zu ermöglich.
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Während des
Anhaltens der Maschine 3 oder während des Abschaltens des Motors 7 werden
die Ventilwelle 12 und der Öffner-Hebelarm 21 durch die Rückholfeder 22 in
Schließrichtung
getrieben. Gleichzeitig wird die Ventilwelle 12 durch die Öffnerfeder 25 in Öffnungsrichtung
getrieben. Durch eine ausgeglichene Beziehung zwischen jener Rückholfeder 22 und
der Öffnerfeder 25 wird
das Drosselventil 6 in der Öffner-Öffnungsposition N gehalten.
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Wenn
das Drosselventil 6 von der Öffner-Öffnungsposition N zur vollständig geöffneten
Position F geöffnet
werden soll, wird die Ventilwelle 12 durch die Antriebskraft
des Motors 7 gegen die Spannkraft der Rückholfeder 22 gedreht
bis der Öffner-Hebelarm 21 in
Wechselwirkung mit dem Anschlag 23 für die vollständig geöffnete Position
tritt. Wenn das Drosselventil von der Öffner-Öffnungsposition N in die vollständig geschlossene
Position S geschlossen werden soll, wird die Ventilwelle 12 durch
die Antriebskraft des Motors 7 gegen die Spannkraft der Öffnerfeder 25 gedreht,
bis die Ventilwelle 12 in Wechselwirkung mit dem Anschlag 24 für die vollständig geschlossene
Position tritt.
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Während des
Betriebs der Maschine 3 steuert die ECU 2 den
Motor 7 entsprechend dem Betätigungsgrad des Beschleunigungspedals 10,
um das Drosselventil 6 bei einem vorbestimmten Grad an Öffnung (im
nachfolgenden als "Öffnungsgrad" bezeichnet) zu öffnen. Dieser Öffnungsgrad
des Drosselventils 6 wird innerhalb eines Bewegungsbereichs des
Drosselventils 6 ausgehend von der vollständig geschlossenen
Position S bis hin zu der vollständig geöffneten
Position F wie in 3 gezeigt ist festgelegt, und
zwar entsprechend dem Betätigungsgrad des
Beschleunigungspedals 10. Für die vollständig geöffnete Position
F trifft der Öffner-Hebelarm 21 auf den
Anschlag 23 für
die vollständig
geöffnete
Position, so dass das Drosselventil 6 in dem Maße gehalten
wird, dass die Bohrung 5a maximal geöffnet wird. Anhand dieses Anschlags 23 für die vollständig geöffnete Position
wird das Drosselventil 6 davor geschützt, übermäßig in Öffnungsrichtung über die
vollständig
geöffnete
Position F hinaus gedreht zu werden.
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Für die vollständig geschlossene
Position S tritt andererseits die Ventilwelle 12 in Wechselwirkung
mit dem Anschlag 24 für
die vollständig
geschlossene Position, wodurch das Drosselventil 6 derart
gehalten wird, dass die Bohrung 5a vollständig geschlossen
ist. Durch diesen Anschlag 24 für die vollständig geschlossene
Position wird das Drosselventil 6 davor geschützt, übermäßig in Schließrichtung über die
vollständig
geschlossene Position S hinaus gedreht zu werden. Sobald der Motor 7 abgeschaltet
wird, werden die Rückholfeder 22 und
die Öffnerfeder 25 in
die vorbeschriebene, ausgeglichene Beziehung zueinander gebracht,
so dass das Drosselventil 6 in der Öffner-Öffnungsposition N gehalten
wird, bei welcher das Drosselventil 6 im Vergleich zur
vollständig
geschlossenen Position S noch etwas geöffnet ist.
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Wie
in 1 dargestellt ist, sind mit der ECU 2 ein
Ansaug-Temperatursensor 31 zum
Detektieren einer Ansaugtemperatur THA in dem Ansaugkanal 4, ein
Luftstrommesser 32 zum Detektieren einer Ansaug-Luftstromrate
QA in dem Ansaugkanal 4, ein Wassertemperatursensor 33 zum
Detektieren einer Kühlwassertemperatur
THW in der Maschine 3, ein Drehgeschwindigkeitssensor 34 zum
Detektieren einer Drehgeschwindigkeit NE der Maschine 3,
sowie ein Zündschalter 35,
der zum Anlassen/Anhalten der Maschine 3 betrieben wird,
verbunden. Der Luftstrommesser 32 entspricht einer Vorrichtung
zur Detektion der Ansaug-Luftstromflussrate
QA gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die ECU 2 ist auch mit einer Alarmleuchte 36,
die auf der Fahrerseite positioniert ist, verbunden. Die ECU 2 weist,
wie wohlbekannt ist, eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM)
und weitere Komponenten auf. Der ROM speichert Steuerprogramme,
die sich auf die Maschine 3 und die elektronische Drossel 1 beziehen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
führt insbesondere
die ECU 2 eine Steuerung zur Beseitigung einer Vereisung
durch, um der Vereisung des Drosselventils 6 Rechnung zu
tragen. Die ECU 2 entspricht einer Steuervorrichtung, einer
Vorrichtung zur Bestimmung der Vereisung, einer Speichervorrichtung
für den Öffnungsgrad,
einer Fehler-Prozessierungsvorrichtung, sowie einer Vorrichtung
zur Bestimmung der Vorstart-Vereisung.
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Die
ECU 2 empfängt
ein Signal, das einem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA repräsentiert
und von dem Drosselsensor 8 ausgegeben wird, und erhält ferner
ein Signal, das einen Zielöffnungsgrad
RA repräsentiert
und von dem Beschleunigungssensor 11 ausgegeben wird. In Übereinstimmung
mit einem PID-Steuerverfahren
(proportional, integral and differential control) steuert die ECU 2 den
Motor 7 in Abhängigkeit
von den empfangenen Signalen, die den tatsächlichen Öffnungsgrad TA und den Ziel-Öffnungsgrad
RA repräsentieren.
Insbesondere berechnet die ECU 2 eine Öffnungsgrad-Abweichung zwischen
dem Zielöffnungsgrad
RA und dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA basierend auf den entsprechend erhaltenen Signalen, um einen
Umfang an Steuerungsmaßnahmen
für den
Motor 7 in Übereinstimmung
mit einer vorbestimmten Berechnungsformel basierend auf der Öffnungsgrad-Abweichung
zu berechnen. Die ECU 2 gibt ein Steuersignal (ein Steuer-
oder Tastverhältnis
DY, engl. driving duty) in Abhängigkeit
von dem berechneten Unfang an Steuermaßnahmen aus, um den Motor 7 zu
steuern. Durch diese rückgekop pelte
Steuerung des Motors 7 wird eine Regelsteuerung durchgeführt, die
den tatsächlichen Öffnungsgrad
TA des Drosselventils 6 auf den Zielöffnungsgrad RA regelt.
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Dazu
zeigt 4 ein Diagramm mit "Motorkennlinien" des Motors 7 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
und 5 ein Diagramm mit "Kennlinien des Öffnungsgrad gegenüber der
Flussrate" des Drosselventils 6.
In dem Diagramm der 4 zeigt die Horizontalachse
das Drehmoment des Motors 7 und die rechten und linken
Vertikalachsen die Anzahl von Umdrehungen des Motors 7 und des
Stroms jeweils entsprechend an. In diesem Diagramm repräsentiert
eine nach unten abfallende Linie die Beziehung zwischen dem Drehmoment
und der Umdrehungszahl (T-N Kennlinie) und eine aufwärtssteigende
Linie repräsentiert
eine Beziehung zwischen dem Drehmoment und dem Strom (T-I Kennlinie).
In dem Diagramm der 5 zeigt die Horizontalachse
den Öffnungsgrad
des Drosselventils 6 und die rechten und linken Vertikalachsen
zeigen die Flussrate der angesaugten Luft und den Druckunterschied
der angesaugten Luft (ein Druckunterschied zwischen Positionen stromaufwärts und
stromabwärts
in Bezug auf das Drosselventil) in entsprechender Weise an. In diesem
Diagramm repräsentiert
die nach unten abfallende Linie eine Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad
und dem Druckunterschied und eine nach oben ansteigende Linie repräsentiert eine
Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad
und der Flussrate.
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Die
von der ECU 2 auszuführenden
Inhalte der Steuerung zur Beseitigung der Vereisung werden im Folgenden
mit Bezug auf die 6 bis 21 im Detail
erläutert.
Die 6 und 7 sind Flussdiagramme, welche
die Inhalte der Steuerung zur Beseitigung der Vereisung wiedergeben.
Die ECU 2 führt diese
Routine periodisch in regelmäßigen Abständen aus.
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6 zeigt
ein Flussdiagramm mit einem Überblick über den
Ablauf der Steuerung zur Behebung der Vereisung. Zu Beginn des Prozessierens dieser
Routine wartet die ECU 2 darauf, dass die Zündung (IG)
durch Betätigen
des Zündschalters 35 in
Schritt 100 eingeschaltet wird und schreitet dann zu Schritt 110 voran.
Im Schritt 110 liest die ECU 2 die Ansaugtemperatur
THA und die Kühlwassertemperatur
THW, die jeweils entsprechend durch den Ansaugtemperatursensor 31 und
den Wassertemperatursensor 33 detektiert sind, aus.
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In
Schritt 120 bestimmt die ECU 2 in Abhängigkeit
von der ausgelesenen Ansaugtemperatur THA und der Kühlwassertemperatur
THW, ob die Bedingung einer nicht zu niedrigen Temperatur zutrifft. Insbesondere
bestimmt die ECU 2 auf der Grundlage, dass die Außenluft
und die Maschine 3 sich in einer Niedrigtemperaturbedingung
befinden, ob die Möglichkeit
einer Vereisung bezüglich
des Drosselventils 6 bestanden hat. Wenn das Ergebnis negativ ist,
beendet die ECU 2 vorübergehend
die nachfolgende Prozessierung. Liefert das Ergebnis demgegenüber jedoch
eine Bestätigung,
zeigt es also die Niedrigtemperaturbedingung an, dann beurteilt
die ECU 2 in Schritt 130, ob eine IG-ON Prozessierung beendet
wurde oder nicht ("IG-ON" steht für "ignition-on", eingeschaltete
Zündung).
Diese IG-ON Prozessierung schließt eine Prozessierung zur Bestimmung
(Prüfung)
der Vereisung und der Prozessierung zur Entfernung des Eises ein.
Im Fall, dass die IG-ON Prozessierung beendet ist, schreitet die
ECU 2 zu Schritt 140 fort. Für den Fall, dass die IG-ON Prozessierung
noch nicht beendet ist, führt
die ECU 2 die IG-ON Prozessierung in Schritt 200 aus
und fährt
dann mit Schritt 140 fort. Die Inhalte dieser IG-ON Prozessierung
werden später
erläutert.
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In
Schritt 140 bestimmt die ECU 2, ob die Maschine 3 angelassen
(gestartet) wurde oder nicht, und zwar in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit
NE, die durch den Rotationsgeschwindigkeitssensor 34 detektiert
wird. Wenn das Resultat negativ ist, beendet die ECU 2 die
nachfolgende Prozessierung vorläufig.
Wenn das Resultat eine Bestätigung liefert,
führt die
ECU 2 die Prozessierung der schließseitigen Eisentfernung (Entfernung
des Eises auf der in Schließrichtung
des Drosselventils liegenden Seite) nach dem Start der Maschine 3 in
Schritt 300 durch und beendet vorübergehend die nachfolgende Prozessierung.
Die Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung wird ebenfalls später
im Detail erläutert
werden.
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Die
Inhalte der vorerwähnten "IG-ON Prozessierung" in Schritt 200 werden
im Folgenden mit Bezug auf 7 erläutert, die
ein Flussdiagramm dieser IG-ON Prozessierung zeigt.
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In
Schritt 210 führt
die ECU 2 eine Operation zur Bestimmung der schließseitigen
Vereisung aus. Insbesondere steuert die ECU 2 den Motor 7,
um das Drosselventil 6 zu der in Schließrichtung liegenden Seite hin
anzutreiben, so dass bestimmt werden kann, ob das Drosselventil 6 noch
zur Schließseite hin
bewegt werden kann, ob es sich also um einen "schließseitigen Vereisungszustand" handelt. Dazu steuert
die ECU 2 den Motor 7 unter der Annahme an, dass
ein Öffnungsgrad
("eqg" Öffnung), bei dem das Drosselventil
im Vergleich zur vollständig
geschlossenen Position noch etwas geöffnet ist, ein vorbestimmter Öffnungsgrad
ist. Vor dem Anlassen der Maschine 3 wurde das Drosselventil 6 in
dem Öffner-Öffnungsgrad
gehalten, bei dem das Drosselventil im Vergleich zur vollständig geschlossenen
Position durch die Öffnervorrichtung 9 etwas
geöffnet
ist. Folglich wird das Drosselventil 6 veranlasst, sich
von diesem Öffner-Öffnungsgrad
hin zu einer vollständig geschlossenen
Po sition zu bewegen. Wenn jedoch eine Vereisung auf dem Drosselventil 6 auf
der Schließseite
auftritt, sitzt das Drosselventil 6 in der Bohrung 5a fest
und ist kaum zu bewegen. Wenn die Vereisung auf dem Drosselventil 6 auf
der Schließseite
nicht auftritt, dann ist es dem Drosselventil 6 auf der
anderen Seite möglich,
sich in Schließrichtung bis
hin zu dem vorbestimmten Öffnungsgrad
zu bewegen.
-
In
Schritt 220 bestimmt die ECU 2, ob die schließseitige
Vereisung vorliegt. Bei dieser Bestimmung wird insbesondere dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
zufolge beurteilt, ob der tatsächliche Öffnungsgrad
TA den Zielöffnungsgrad
RA auch dann noch nicht erreicht hat, nachdem eine vorbestimmte
Zeit (z.B. 2 Sekunden oder weniger) nach Prozeßbeginn gemäß Schritt 210 abgelaufen
sind, wie in 9 gezeigt ist. Dabei ist angenommen,
dass der Zielöffnungsgrad
RA der "vollständig geschlossenen
Position" entspricht.
Mit anderen Worten, wenn der tatsächliche Öffnungsgrad TA nicht die vollständig geschlossene
Position einnimmt, obwohl der Motor 7 für die vorbestimmte Zeit angetrieben
wird, stellt die ECU 2 fest, dass das Drosselventil 6 sich
tatsächlich
nicht bewegt hat und dass somit die "schließseitige Vereisung" vorliegt. Zurückkehrend
zu 7 setzt die ECU 2 dann ein Flag für die schließseitige Vereisung
auf "ON" in Schritt 230,
wenn die "schließseitige
Vereisung" vorliegt,
speichert den tatsächlichen Öffnungsgrad
TA in dem RAM in Schritt 240, und fährt dann mit Schritt 260 fort.
Der tatsächliche Öffnungsgrad
TA wird für
diese Zeit als ein Öffnungsgrad
FA des Drosselventils 6 in einem Vereisungszustand (d.h.
in einem eingefrorenen Zustand) (im Nachfolgenden einfach als "Vereisungs-Öffnungsgrad
FA" bezeichnet)
in dem RAM gespeichert. wenn die schließseitige Vereisung nicht vorliegt,
setzt die ECU 2 das Flag für die schließseitige
Vereisung auf "OFF" und setzt die Prozessierung
bei Schritt 260 fort. Kurz gesagt, die ECU 2 bestimmt
in den Schritten 210 bis 250, ob die Vereisung
des Drosselventils 6 vor dem Anlassen der Maschine 3 aufgetreten
ist.
-
In
dem die Schritte 240 oder 250 folgenden Schritt 260 führt die
ECU 2 eine Operation der Eisentfernung auf der Öffnungsseite
aus. Die ECU 2 setzt den Zielöffnungsgrad RA unmittelbar
auf einen relativ großen
Wert und steuert den Motor 7 so, dass das Drosselventil 6 zu
diesem Zielöffnungsgrad
RA hin geöffnet
wird, um die Vereisung auf der Öffnungsseite
aufzuheben. Dazu setzt die ECU 2 den Ziel-Öffnungsgrad
RA zum Beispiel auf "10° oder mehr". Die ECU 2 liefert
einen Motorstrom oder ein Steuer- bzw. Tastverhältnis DY, die den Motor 7 dazu
veranlasst, das erforderliche Antriebsmoment zu erzeugen. Dieses "erforderliche Antriebsmoment" ist ein Wert gleich
oder größer als
das Drehmoment, welches die Entfernung der Vereisung erlaubt, und
gleich oder kleiner als das Drehmoment, welches gerade noch der
Bruch- und Abriebfestigkeit der Antriebskomponenten wie etwa der
Zahnräder
Rechnung trägt,
um darin Bruchschäden
vorzubeugen.
-
8 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA und des Zielöffnungsgrads
RA bei der "IG-ON
Prozessierung".
Wie in 8 dargestellt ist, wird die "Bestimmung der schließseitigen
Vereisung" innerhalb
der anfänglichen
zwei Sekunden ausgeführt,
wobei die "Bestimmung
der Vereisung" (Vereisungs-Check)
darin implementiert ist. Sodann wird, wenn bestimmt wurde, dass
die "schließseitige
Vereisung" vorliegt, der
tatsächliche Öffnungsgrad
TA in diesem Zeitpunkt als Vereisungs-Öffnungsgrad FA gespeichert. Dann
wird während
einer Periode der "Durchführung der
Beseitigung der Vereisung" der
Zielöffnungsgrad RA
auf "10° oder mehr" entsprechend dem
Vorgang der öffnungsseitigen
Eisentfernung "gesetzt". Das Drosselventil 6 wird
dadurch veranlasst, sich auf einmal stärker zu bewegen mit dem Resultat
eines plötzlichen
großen
Anstiegs oder Abfalls des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA. Bei diesem Vorgang der öffnungsseitigen
Eisentfernung ist es möglich,
das auf der stromabwärts
gelegenen Seite des Drosselventils gebildete Eis aufzubrechen.
-
Die
nachfolgende Erläuterung
wird in Bezug auf die Inhalte der vorbeschriebenen "Prozessierung der
schließseitigen
Eisentfernung" in
Schritt 300 gegeben, wobei auf die 10 und 11,
welche Flussdiagramme mit dieser Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung darstellen, Bezug genommen wird.
-
In
Schritt 301 bestimmt die ECU 2 zunächst, ob
die Ausführungsbedingungen
für die
Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung eingetreten sind oder nicht. Wenn z.B. das Beschleunigungspedal 10 nicht
betätigt
wurde und das vorbeschriebene Flag für die schließseitige
Vereisung auf "ON" gesetzt ist, dann
bestimmt die ECU 2, dass die Bedingungen für die Durchführung erfüllt sind.
Ob das Beschleunigungspedal 10 betätigt wurde oder nicht, kann
die ECU 2 auf Grundlage eines Detektionssignal vom Beschleunigungssensor 11 entscheiden.
Wenn die Durchführbedingungen
nicht zutreffen, beendet die ECU 2 vorübergehend die nachfolgende
Prozessierung. Wenn dagegen die Ausführbedingungen eintreffen, schreitet
die ECU 2 zu Schritt 302 voran. In Schritt 302 bestimmt
die ECU 2, ob die Beseitigung der Vereisung beendet ist
oder nicht. Wenn die Beseitigung der Vereisung beendet ist, beendet
die ECU 2 vorübergehend
die nachfolgende Prozessierung. Wenn die Beseitigung der Vereisung
nicht beendet wurde, schreitet die ECU 2 zu Schritt 303 voran.
-
In
Schritt 303 aktualisiert die ECU 2 den Vereisungs-Öffnungsgrad FA und speichert
den aktualisierten Wert. Dieser aktualisierte Vereisungs-Öffnungsgrad
FA betrifft den tatsächlichen Öffnungsgrad
TA, welcher als Vereisungs-Öffnungsgrad
FA in Schritt 240 der 7 gespeichert
wurde.
-
In
Schritt 304 bestimmt die ECU 2, ob der tatsächliche Öffnungsgrad
TA gleich oder größer ist
als der Ziel-Öffnungsgrad
RA. Wenn TA größer oder gleich
RA ist, akkumuliert die ECU 2 eine positive Abweichung
zwischen TA und RA in Schritt 305 auf und schreitet dann
zu Schritt 307 voran. Wenn TA kleiner ist als RA, akkumuliert
die ECU 2 eine negative Abweichung zwischen TA und RA auf
und schreitet dann zu Schritt 307 voran.
-
In
Schritt 307, welcher den Schritten 305 oder 306 folgt,
bestimmt die ECU 2, ob die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA und dem Zielöffnungsgrad
RA sich von einem negativen zum positiven Wert umgekehrt hat. Wenn
dies zutrifft (JA), setzt die ECU 2 den in Schritt 310 aufakkumulierten
positiven Wert zurück.
Wenn das Ergebnis dagegen negativ ist (NEIN), bestimmt die ECU 2 auf
der anderen Seite in Schritt 308, ob die Abweichung zwischen
dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA und dem Zielöffnungsgrad
RA sich von positiv auf negativ auf negativ umgekehrt hat. Wenn
dieses Ergebnis negativ ist (NEIN), dann setzt die ECU 2 in
Schritt 310 den aufakkumulierten positiven Wert zurück. Wenn
das Ergebnis in Schritt 308 zutrifft (YES), dann setzt
die ECU 2 auf der anderen Seite den in Schritt 309 aufakkumulierten
negativen Wert zurück,
und setzt dann in Schritt 310 den aufakkumulierten positiven
Wert zurück.
-
Insbesondere
berechnet in den oben beschriebenen Schritten 304 bis 310 die
ECU 2 einen aufakkumulierten Wert für die Abwei chung zwischen dem
tatsächlichen Öffnungsgrad
TA und dem Zielöffnungsgrad
RA.
-
In
Schritt 311 berechnet die ECU 2 nachfolgend einen
Flächenkorrekturkoeffizienten α. Dabei berechnet
die ECU 2 den Flächenkorrekturkoeffizienten α aus der
Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad FA
durch Bezugnahme auf das in 12 gezeigte Diagramm.
Die ECU 2 berechnet dann eine öffnungsseitige Umkehrzeit To
in Schritt 312 und berechnet eine schließseitige
Umkehrzeit Tc in Schritt 313. Dabei berechnet die ECU 2 die öffnungsseitige
Umkehrzeit To und die schließseitige
Umkehrzeit Tc aus einer Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA durch Bezugnahme auf ein Diagramm, das in 13 gezeigt
ist. In den aufeinanderfolgenden Schritten 311 bis 313 führt die
ECU 2 eine Vorprozessierung für die Bestimmung durch.
-
In
Schritt 314 prüft
die ECU 2, ob ein Öffnungs-/Schließ-Flag auf "OPEN" oder "CLOSE" gesetzt ist. Wenn
dieses Flag auf "CLOSE" gesetzt ist, schreitet
die ECU 2 zu Schritt 315 voran. Im Schritt 315 bestimmt
die ECU 2, ob der tatsächliche Öffnungsgrad
TA sich in einem festsitzenden Zustand befindet. Insbesondere beurteilt
die ECU 2, ob der tatsächliche Öffnungsgrad
TA unverändert
bleibt. Wenn das Ergebnis zutrifft, setzt die ECU 2 das Öffnungs-/Schließ-Flag in
Schritt 317 auf "OPEN" und schreitet zu
Schritt 321 voran. Wenn das Ergebnis negativ ist, beurteilt
die ECU 2 ferner in Schritt 316, ob eine vorbestimmte
Zeit abgelaufen ist. Diese vorbestimmte Zeit entspricht der vorerwähnten schließseitigen
Umkehrzeit Tc. Wenn das Prüfergebnis
in Schritt 316 zutreffend ist, setzt die ECU 2 das Öffnungs-/Schließ-Flag auf "OPEN" in Schritt 317 und schreitet
zum Schritt 321 voran. Wenn das Prüfergebnis in Schritt 316 negativ
ausfällt,
schreitet die ECU 2 unmittelbar zu Schritt 321 voran.
-
In
Schritt 314 wird bestimmt, dass das Öffnungs-/Schließ-Flag auf "OPEN" steht, und die ECU 2 schreitet
zum Schritt 318 voran. In Schritt 318 bestimmt
die ECU 2, ob ein Absolutwert des vorbestimmten positiven
aufakkumulierten Werts gleich einem Absolutwert des negativen aufakkumulierten Werts
ist. Diese Bestimmung wird ausgeführt, um das Steuer- oder Tastverhältnis DY
(driving duty) umzukehren, rechtzeitig bevor die (absoluten Werte) des
positiven aufakkumulierten Werts und des negativen aufakkumulierten
Werts übereinstimmen.
Wenn das Ergebnis dies bestätigt,
setzt die ECU 2 das Öffnungs-/Schließ-Flag auf "CLOSE" in Schritt 320 und schreitet
zu Schritt 321 voran. Wenn das Ergebnis in Schritt 318 dagegen
negativ ist, bestimmt die ECU 2 weiter in Schritt 319,
ob eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Diese vorbestimmte
Zeitdauer ist die vorerwähnte öffnungsseitige
Umkehrzeit To. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 319 eine
Bestätigung
liefert, setzt die ECU 2 das Öffnungs-/Schließ-Flag auf "CLOSE" in Schritt 320 und schreitet
zum Schritt 321 voran. Wenn das Prüfergebnis in Schritt 319 dagegen
negativ ausfällt,
schreitet die ECU 2 dagegen unmittelbar zu Schritt 321 voran.
-
Mit
anderen Worten, die ECU 2 führt in den oben beschriebenen
Schritten 314–320 die
Bestimmung der Öffnung/Schließung des
Drosselventils 6 durch.
-
In
dem den Schritten 316, 317, 319 oder 320 folgenden
Schritt 321 setzt die ECU 2 einen Ausgangswert
des Steuer- oder Tastverhältnisses
DY auf einen vorbestimmten Wert. Dazu setzt die ECU 2 das Steuer-
oder Tastverhältnis
DY als Antwort auf das Setzen des Öffnungs-/Schließ-Flags
auf "OPEN" oder "CLOSE" auf zum Beispiel "+20% bis +100%" oder "–20% bis –100%", um den Motor 7 dazu zu veranlassen,
ein Antriebsmoment mit einem Wert für das erforderliche Drehmoment
zu erzeugen.
-
Mit
anderen Worten, die ECU 2 liefert das Steuer- oder Tastverhältnis DY
in den oben beschriebenen Schritten 301–321, um den Motor 7 zu
veranlassen, das erforderliche Antriebsmoment zu erzeugen, um die
Vereisung auf dem Drosselventil 6 aufzuheben, und kehrt
das Steuer- oder Tastverhältnis
DY zur Steuerung der Öffnung
um. Die ECU 2 steuert darüber hinaus den Motor 7,
so dass der auf akkumulierte Wert der Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA des Drosselventils 6 und dem detektierten, tatsächlichen Öffnungsgrad
TA (der gespeicherte Vereisungs-Öffnungsgrad
FA) auf Null gebracht wird. Ferner ändert die ECU 2 den
Flächenkorrekturkoeffizienten α, die öffnungsseitige
Umkehrzeit To, und die schließseitige
Umkehrzeit Tc, welche als Parameter für die obige Steuerung dienen,
entsprechend der Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad FA.
-
Danach
bestimmt die ECU 2 zur Durchführung einer Fehlerdiagnose
bei dem Drosselregelungsgerät
in Schritt 322, ob eine vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen
ist oder ob eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen abgelaufen
sind. Diese vorbestimmte Zeitdauer entspricht der Zeit, in welcher der
Motor 7 zum Zweck der Beseitigung der Vereisung angetrieben
wurde, und kann zum Beispiel auf einen "Wert von zwei Sekunden oder kürzer" gesetzt werden. Ähnlich entspricht
die vorbestimmte Anzahl der Umdrehungen derjenigen Anzahl von Umdrehungen,
mit welchen der Motor 7 zum Zweck der Behebung der Vereisung
angetrieben wurde, und kann zum Beispiel auf einen "W ert von
100 Umdrehungen oder weniger" gesetzt
werden. Wenn das Prüfergeb nis
eine Bestätigung
liefert, zieht die ECU 2 daraus den Schluss, dass ein Fehler
bei dem Drosselregelungsgerät
aufgetreten ist, und veranlasst in Schritt 323 ein Herunterfahren
des Systems (Shutdown) und beendet vorübergehend die nachfolgende
Prozessierung. Wenn kein Fehler in dem Drosselregelungsgerät aufgetreten
ist, endet die dem Schritt 322 nachfolgende Prozessierung
vorübergehend.
Das Herunterfahren des Systems beinhaltet dabei, dass die ECU 2 den
Antrieb des Motors 7 beendet, eine Alarmleuchte 36 einschaltet,
und einen Fehlercode in dem Backup-RAM speichert, der das Auftreten
eines Fehlers repräsentiert.
Dieser Fehlercode kann als die den Vorfall dokumentierende Information
auf der Maschine 3 zum Zeitpunkt der Wartung ausgelesen
werden.
-
Bei
der vorerwähnten "Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung" treibt
die ECU 2 zunächst
den Motor 7 mittels Steuerung der Öffnung unter der Annahme an,
dass das Steuer- oder
Tastverhältnis
DY von "+20% bis
+100%" oder "–20% bis –100%" liegt, um den Motor 7 zur
Erzeugung des erforderlichen Antriebsmomentes zu veranlassen. Um genauer
zu sein, liefert die ECU 2 die Antriebsanforderung DY von "+20% bis +100%" an den Motor 7 und
kehrt auch das Steuer- oder Tastverhältnis DY durch Steuerung der Öffnung um.
Die ECU 2 steuert das Drosselventil 6 nachfolgend
so, dass dieses öffnet
und schließt,
so dass der auf akkumulierte Wert der Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA und dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA (der gespeicherte Vereisungs-Öffnungsgrad
FA) Null erreicht. Infolgedessen wird das Drosselventil 6 veranlasst
zu schwingen, während
der von der Maschine 3 benötigten Ansaug-Luftstromrate
QA genügt
wird.
-
14 ist
ein Zeitablaufdiagramm, das in Beziehung zu der "Prozessierung des schließseitigen Eisentfernung" das Verhal ten jeweils
des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA des Drosselventils, des Steuer- und Tastverhältnisses DY, der positiven
Abweichungsfläche
(dem positiven aufakkumulierten Wert), und der negativen Abweichungsfläche (dem negativen
aufakkumulierten Wert) in dem Fall zeigt, bei dem der Zielöffnungsgrad
RA größer ist
als der Vereisungs-Öffnungsgrad
FA.
-
Gemäß 14 beginnt
der tatsächliche Öffnungsgrad
TA zu einer Zeit t2 zuzunehmen, wenn das Steuer- oder Tastverhältnis DY
auf einen Bereich von "+20%
bis +100%" zur Zeit
t1 gesetzt wurde. Dadurch beginnt auch die positive Abweichungsfläche mit
der Zunahme. Dann, zur Zeit t3, nachdem die öffnungsseitige Umkehrzeit To
abgelaufen ist, wird das Steuer- oder Tastverhältnis DY auf einen Bereich
von "–20% bis –100%" umgedreht und, nach
einer kurzen Verzögerung
beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad TA
abzunehmen. Zur Zeit t4 beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad TA auf einen Wert
unterhalb des Ziel-Öffnungsgrads
RA zu fallen, so dass entsprechend die negative Abweichungsfläche beginnt,
zuzunehmen. In diesem Zeitpunkt wird das Drosselventil 6 zur
Bewegung in Schließrichtung
angetrieben, welches Auswirkungen auf das Eis auf dem Drosselventil 6 hat.
Der tatsächliche Öffnungsgrad
TA fällt
etwas unterhalb eines anfänglichen
Vereisungs-Öffnungsgrads
OMGA (ein anfänglich
gespeicherter Vereisungs-Öffnungsgrad
FA). Der tatsächliche Öffnungsgrad
TA wird zu dieser Zeit aktualisiert und als neuer Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gespeichert.
-
Nachdem
die schließseitige
Umkehrzeit Tc von dem Zeitpunkt t3 aus beginnend abgelaufen ist, wird
das Steuer- oder Tastverhältnis
DY auf einen Bereich von "+20%
bis +100%" im Zeitpunkt
t5 umgedreht, und nach einer kurzen Verzögerung beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad
TA wieder zuzunehmen. Sobald der tatsächliche Öffnungsgrad TA den Zielöffnungsgrad
RA zum Zeit punkt t6 überschreitet, wird
die positive Abweichungsfläche
auf "0" zurückgesetzt
und beginnt danach von neuem zuzunehmen. Dann, nach Ablauf der öffnungsseitigen
Umkehrzeit To, wird das Steuer- oder Tastverhältnis DY auf einen Bereich
von "–20% bis –100%" zum Zeitpunkt t7
umgedreht, und nach einer kleinen Verzögerung beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad
TA abzunehmen. Zum Zeitpunkt t8 hält sich der tatsächliche Öffnungsgrad
TA bereits unterhalb des Zielöffnungsgrads
RA, und die negative Abweichungsfläche wird entsprechend auf "0" zurückgesetzt.
Sie beginnt danach von neuem zuzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt wird
das Eis um das Drosselventil 6 herum noch weiter belastet,
so dass der tatsächliche Öffnungsgrad TA
unterhalb des vorherigen Vereisungs-Öffnungsgrads FA fällt. Der
tatsächliche Öffnungsgrad
TA wird zu dieser Zeit aktualisiert und als neuer Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gespeichert.
-
Nach
einem Ablauf der schließseitigen
Umkehrzeit Tc von dem Zeitpunkt t7 ausgehend wird das Steuer- oder
Tastverhältnis
DY auf einen Bereich von "+20%
bis +100%" zur Zeit
t9 umgedreht, und nach einer kurzen Verzögerung beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad
TA wieder mit der Zunahme. Wenn der tatsächliche Öffnungsgrad TA den Zielöffnungsgrad RA
zum Zeitpunkt t10 überschreitet,
wird die positive Abweichungsfläche
auf "0" zurückgesetzt,
und beginnt dann von neuem zuzunehmen. Zum Zeitpunkt t11, nachdem
die öffnungsseitige
Umkehrzeit To abgelaufen ist, wird das Steuer- oder Tastverhältnis DY auf
einen Bereich von "–20% bis –100%" umgedreht und nach
einer kleinen Verzögerung
beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad
abzunehmen. Zum Zeitpunkt t12 fällt
der tatsächliche ÖffnungsgradTA
unterhalb des Zielöffnungsgrads
RA, und die negative Abweichungsfläche wird entsprechend auf "0" zurückgesetzt,
und beginnt dann von neuem zuzunehmen. Sobald das Eis um das Drosselventil 6 herum
aufgrund der darauf ausgeübten
Belastungen entfernt ist, kann der tatsächliche Öffnungsgrad TA auf die vollständig geschlossene
Position geändert
werden. Zum Zeitpunkt t13 wird dann in diesem Beispiel die "Prozessierung der
schließseitigen
Eisentfernung" beendet. Das
Steuer- oder Tastverhältnis
DY wird dann mittels normaler PID-Steuerung zurückgeführt. Der Fluss geht in Regelsteuerung über.
-
Wie
klar aus 14 abgelesen werden kann, wird
die Umkehrung des Steuer- oder Tastverhältnisses DY von einer Öffnungsseite
zu einer Schließseite
hin entsprechend der Abweichungsfläche des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA in Bezug auf den Zielöffnungsgrad
RA gesteuert. Nach der Umkehrung wird eine Zeiteinschränkung auf
diese Umkehrung durch die öffnungsseitige
Umkehrzeit To vorgenommen. Auf der anderen Seite wird die Umkehrung
des Steuer- oder Tastverhältnisses
DY von einer Schließseite
zu einer Öffnungsseite
hin erreicht, sobald eine Auswirkung oder ein Aufschlag des Drosselventils 6 auf
die Vereisung detektiert wird. Nach der Umkehrung wird eine Zeitbeschränkung auf
diese Umkehrung angewendet anhand der schließseitigen Umkehrzeit Tc. Die öffnungsseitige Umkehrzeit
To und die schließseitige
Umkehrzeit Tc werden berechnet durch Bezugnahme auf das Diagramm,
das in 13 gezeigt ist. Die Umkehrung des
Steuer- oder Tastverhältnisses
DY wird zu einem frühen
Zeitpunkt vorgenommen in Erwartung einer verzögerten Antwort des Drosselventils 6.
-
Insbesondere
wird entsprechend der oben erwähnten "Prozessierung der
schließseitigen
Eisentfernung" der
Vorgang der Eisentfernung nach dem Anlassen der Maschine 3 implementiert,
wie in 15 gezeigt ist. Das Drosselventil 6 wird
veranlasst, wiederholt um den Zielöffnungsgrad RA zu schwingen,
wobei der Vereisungs-Öffnungsgrad
FA aktualisiert und gespeichert wird, wenn sich die die Vereisung
löst. Der
Vorgang der Eisentfer nung wird fortgesetzt, bis der tatsächliche Öffnungsgrad
TA die vollständig
geschlossene Position erreicht, d.h., das Drosselventil 6 bewegt
sich auf nahezu die vollständig
geschlossene Position. Anhand dieser "Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung" wird
es möglich,
das Drosselventil dazu zu bringen, wiederholt auf das auf der stromaufwärts gelegenen
Seite gebildete Eis in dem Drosselventil 6 aufzuschlagen mit
einer Wirkkraft, die das Eis bricht.
-
Es
wird nun der Mechanismus zur Beseitigung der Vereisung unter Verwendung
der vorbeschriebenen Steuerung zur Beseitigung der Vereisung mit
Bezug auf die 16–19 erläutert werden.
Sobald die Vereisung um das Drosselventil 6 herum auftritt,
tendiert das Eis Ic dazu, in beiden Richtungen anzuwachsen, nämlich stromaufwärts und stromabwärts in dem
Drosselventil 6, wie in 16 dargestellt
ist.
-
Bei
der "IG-ON Prozessierung" wird das Drosselventil 6 in
dem in 16 gezeigten Zustand veranlasst,
d.h., sobald vor dem Anlassen der Maschine 3 bestimmt wurde,
dass eine Vereisung auf der in Schließrichtung liegenden Seite des
Drosselventils 6 vorliegt, sich einmalig in der Öffnungsrichtung
durch den "Vorgang
der öffnungsseitigen
Eisentfernung" zu
bewegen. Entsprechend wird, wie in 17 dargestellt
ist, das Eis Ic auf der stromabwärts
gelegenen Seite des Drosselventils weggebrochen.
-
Nach
dem Anlassen der Maschine 3 wird das Drosselventil 6 bei
der "Prozessierung
der schließseitigen
Eisentfernung" wie
in 18 gezeigt angetrieben, um sich in Schließrichtung
von der Öffnungsposition
aus zu bewegen, wobei es auf das Eis Ic aufschlägt. Das Drosselventil 6 wird
so geschwungen, dass es wiederholt auf das Eis Ic aufschlägt und somit
wiederholt eine Wirkkraft auf das Eis Ic ausübt. Es ist daher möglich, das
Eis Ic auf der stromaufwärts gelegenen
Seite des Drosselventils wie in 19 gezeigt
wegzubrechen, so dass das Eis auf oder um das Drosselventil 6 herum
vollständig
entfernt werden kann.
-
Das
Drosselregelungsgerät
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist wie oben beschrieben so angeordnet, dass es bei der "Bestimmung der Vereisung" feststellt, dass
eine Vereisung auf oder um das Drosselventil 6 herum auftritt,
wenn der detektierte tatsächliche Öffnungsgrad
TA nicht den Zielöffnungsgrad
RA erreicht, obwohl der Motor 7 für eine vorbestimmte Zeitdauer
zu diesem Zweck betrieben bzw. gesteuert wird. Hierbei ist der Fall,
bei dem der tatsächliche Öffnungsgrad
TA nicht den Zielöffnungsgrad
RA erreicht, auch wenn eine vorbestimmte Zeitdauer vom Beginn der
Steuerung des Motors 7 an abgelaufen ist, gleich demjenigen
Fall, bei dem sich das Drosselventil 6 nicht mehr vorwärts zu dem
Zielöffnungsgrad
RA bewegt, weil der Motor 7 nicht mehr angemessen betrieben
werden kann, obwohl gerade dieser Motor 7 entsprechend
gesteuert wird, so dass er für
die vorbestimmte Zeit läuft. Entsprechend
wird der Fall, bei dem das Drosselventil 6 nicht mehr den
Zielöffnungsgrad
RA erreicht, obwohl der Motor 7 tatsächlich angetrieben wird, als
ein solcher festgelegt, bei dem das Drosselventil 6 eingefroren
ist. Dadurch wird die Vereisung (das Einfrieren) des Drosselventils 6 tatsächlich detektiert.
-
Unabhängig von
Unterschieden in den Umgebungsbedingungen ist es folglich möglich, die
Vereisung des Drosselventils 6 verlässlich zu detektieren. Da die
Vereisung des Drosselventils 6 verlässlich detektiert werden kann
wie oben beschrieben, kann der Vorgang der Eisentfernung beim Drosselventil 6 andererseits
restriktiv nur dann ausgeführt werden,
wenn er erforderlich ist. Dies macht es möglich, den Verbrauch elektrischer Energie
in dem Motor 7 zu reduzieren, und somit der Verschlechterung der
Lebensdauer des Motors 7 vorzubeugen.
-
Entsprechend
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird bei dem "Vorgang
der öffnungsseitigen
Eisentfernung",
die bei der "IG-ON Prozessierung" ausgeführt wird,
das Drosselventil 6 veranlasst, sich einmalig in Öffnungsrichtung
vor dem Anlassen der Maschine 3 zu bewegen, um mit dem
Entfernen des Eises zu beginnen. Dies macht es möglich, frühzeitig die Vereisung des Drosselventils 6 rechtzeitig vor
dem Anlassen der Maschine 3 zu beheben, so dass es dem
Drosselventil 6 möglich
wird, sich danach in angemessener Weise durch Regelsteuerung zu öffnen und
zu schließen.
Weil das Drosselventil 6 in der Öffnungsrichtung angetrieben
wird, ist es dem Drosselventil 6 möglich, sich unter einem großen Bewegungswinkel
und entsprechend bei hoher Bewegungsgeschwindigkeit einzustellen.
Entsprechend kann das Drosselventil 6 zunächst die
effektive Wirkkraft für
die Eisentfernung erzeugen, welches es möglich macht, effektiv die Vereisung
des Drosselventils 6 zu bewältigen, so dass das feste Eis
entfernt wird. Ferner wird bei diesem "Vorgang der öffnungsseitigen Eisentfernung" ein Steuer- oder
Tastverhältnis
DY geliefert, das den Motor 7 in die Lage versetzt, das
erforderliche Antriebsmoment zu erzeugen. Es ist daher möglich, den
Betrieb des Drosselventils 6 auf ein Maximum zu beschleunigen,
welches eine effektive Wirkkraft zum Aufbrechen des Eises liefert. Damit
kann die Vereisung des Drosselventils 6 zur Entfernung
des festen Eises wirksam bewältigt
werden.
-
Entsprechend
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird bei der "Prozessierung
der schließseitigen
Eisentfernung" das
Steuer- oder Tastverhältnis DY
entweder auf "+20%
bis +100" oder auf "–20% bis –100%" gesetzt, um die Vereisung des Drosselventils 6 zu
beheben. Dadurch wird der Motor 7 in die Lage versetzt, das
benötigte
Antriebsmoment zu erzeugen. Folglich wird der Betrieb des Drosselventils 6 beschleunigt,
welches eine effektive Wirkkraft zum Aufbrechen des Eises bewirkt.
Außerdem wird
das Steuer- oder Tastverhältnis
DY, das dem Motor 7 zuzuführen ist, durch offene Steuerung
umgekehrt, so dass das Antriebsmoment des Motors 7 vergrößert wird,
um die Antriebsgeschwindigkeit des Drosselventils 6 weiter
zu vergrößern. Der
Motor 7 ist ferner derart gesteuert, dass ein aufakkumulierter Wert
der Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA des Drosselventils 6 und dem gespeicherten Vereisungs-Öffnungsgrad
FA den Wert "Null" erreicht. Entsprechend
wird das Drosselventil 6 zu einer Schwingung veranlasst,
so dass die Ansaug-Luftstromrate QA näher an eine Zielflussrate gebracht wird,
und ferner der Umfang der Änderung
in der Ansaug-Luftstromrate QA begrenzt wird. Somit stößt das Drosselventil 6 wiederholt
auf das Eis und liefert wiederholt eine Wirkkraft, die auf das Eis
ausgeübt wird.
Die Zerstörungskraft
des Drosselventils 6 auf das Eis kann infolge dessen so
vergrößert werden, dass
es noch verlässlicher
die harte Vereisung auf dem Drosselventil 6 aufhebt. Es
ist ferner möglich, die
durch die Schwingungen des Drosselventils 6 verursachten
Schwankungen in der Ansaug-Luftstromrate
zu begrenzen und somit die Schwankungen in der Ausgangsleistung
der Maschine 3 zu reduzieren. Dies macht es möglich, das
Eis auf einer breiteren Fläche
zu entfernen, während
der Umfang der Änderung
in der Ansaug-Luftstromrate QA aufgrund der Schwingungen des Drosselventils 6 begrenzt wird.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
insbesondere der Motor 7 derart gesteuert, dass der auf
akkumulierte Wert der Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA des Drosselventils und dem gespeicherten Vereisungs-Öffnungsgrad
FA auf "Null" gebracht wird. Dazu
werden Parameter für
die Steuerung, nämlich
der Flächenkorrekturkoeffizient α, die öffnungsseitige Umkehrzeit
To und die schließseitige
Umkehrzeit Tc entsprechend der Abweichung zwischen dem Ziel-Öffnungsgrad
RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA angepasst. Folglich kann die Konvergenzeigenschaft der Ansaug-Luftstromrate QA
an den Zielwert verbessert werden. Es ist daher möglich, den
Grad der Änderung
in der Ansaug-Luftstromrate QA aufgrund des Drosselventils 6 sehr
präzise
zu begrenzen, während
die Schwankungen der Ausgangsleistung der Maschine 3 reduziert
sind.
-
Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird bei der "IG-ON
Prozessierung" bestimmt, ob
das Drosselventil 6 vor dem Anlassen der Maschine 3 eingefroren
ist oder nicht. Wenn bestimmt wurde, dass das Drosselventil 6 eingefroren
ist, wird der tatsächliche Öffnungsgrad
TA zu dieser Zeit als der Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gespeichert. Bei der "Prozessierung
der schließseitigen
Eisentfernung" wird
das Drosselventil 6 dazu gebracht, in Abhängigkeit
von dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA, der vor dem Anlassen der Maschine 3 gespeichert wurde,
zu schwingen. Entsprechend wird mit Bezug auf die vor dem Anlassen
der Maschine 3 bestimmte Vereisung das Drosselventil 6 dazu
veranlasst, lediglich dann zu schwingen, wenn das Drosselventil 6 vorher
nach dem Anlassen der Maschine 3 nahe zu dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA bewegt wurde. Folglich ist es möglich, den Motor 7 zum
Schwingen des Drosselventils 6 nur dann zu aktivieren,
wenn das Drosselventil 6 sich nahe an einem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA bewegt, welcher die Eisentfernung erforderlich macht. Dies macht
es möglich, übermäßigen elektrischen
Energieverbrauch des Motors 7 vorzubeugen.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
der tatsächliche Öffnungsgrad
TA auf den Wert aktualisiert, der zu der Zeit detektiert wurde,
wenn das Eis während
der Warmlaufphase nach dem Anlassen der Maschine 3, d.h.
während
des ersten Leer laufs, sich löst,
und wird als der Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gespeichert. Weil der Motor 7 basierend auf dem aktualisierten
Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gesteuert wird, um das Drosselventil 6 zu schwingen,
wird der Betriebsbereich des Drosselventils 6 geändert, da
sich der Vereisungszustand langsam auflöst. Die Vereisung (das Eis)
wird daher effektiv in einem frühen
Stadium nach dem Anlassen der Maschine 3 behoben. Das Drosselventil 6 kann
in angemessener Weise geöffnet
und geschlossen werden anhand der Regelsteuerung nach dem Anlassen der
Maschine 3. Die Prozessierung der Eisentfernung wird während der
Aufwärmphase
durchgeführt, bei
welcher das Maschinengeräusch
relativ laut ist, welches das Geräusch des Drosselventils 6,
das auf das Eis schlägt,
kaum hörbar
macht.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
die Steuerung (der Betrieb) des Motors 7 angehalten, wenn
ein Fehler in Bezug auf das Drosselventil 6 oder auf den
Motor 7 detektiert wird, welches dazu führt, dass der Motor 7 nicht
unnötig
betrieben wird, wenn der Fehler auftritt. weil der Motor 7 nicht angetrieben
wird, wenn der Fehler auftritt, kann der Motor 7 vor einer
Abnutzung geschützt
und ein übermäßiger elektrischer
Energieverbrauch eingeschränkt
werden.
-
[Zweites Ausführungsbeispiel]
-
Ein
zweites Ausführungsbeispiel
des Drosselregelungsgeräts
für eine
Verbrennungsmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung wird
im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Inhalte der Steuerung zur Behebung der Vereisung unterschiedlich
in ihrer Struktur im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel. Insbe sondere
richtet sich dieses Ausführungsbeispiel
auf die Steuerung zur Behandlung derjenigen Vereisung, die erst nach
dem Anlassen der Maschine 3 auftritt. 20 zeigt
ein Flussdiagramm mit dem Gesamtablauf der Steuerung zur Behebung
der Vereisung. Die ECU 2 führt diese Routine periodisch
in vorbestimmten Zeitintervallen aus.
-
Sobald
die Prozessierung entsprechend dieser Routine beginnt, bestimmt
die ECU 2 in Schritt 400, ob die Maschine 3 angelassen
wurde oder nicht. Die ECU 2 macht diese Feststellung auf
der Grundlage der Drehgeschwindigkeit NE, die durch den Drehgeschwindigkeitssensor 34 detektiert
wird. Falls die Maschine 3 nicht angelassen wurde, beendet
die ECU 2 vorübergehend
die nachfolgende Prozessierung. Wenn die Maschine 3 gestartet
wurde, liest die ECU 2 in Schritt 410 die Ansaugtemperatur
THA und die Kühlwassertemperatur
THW aus, die entsprechend durch den Ansaugtemperatursensor 32 und den
Wassertemperatursensor 33 detektiert werden.
-
In
Schritt 420 stellt die ECU 2 auf der Grundlage
der ausgelesenen Ansaugtemperatur THH und der Kühlwassertemperatur THW fest,
ob eine Niedrigtemperaturbedingung erfüllt ist oder nicht. Insbesondere
bestimmt die ECU 2, ob die Möglichkeit besteht, dass um
das Drosselventil 6 herum eine Vereisung aufgetreten ist,
weil die Außenluft
und die Maschine 3 in der Niedrigtemperaturbedingung vorliegen.
Wenn die Niedrigtemperaturbedingung nicht erfüllt ist, beendet die ECU 2 vorübergehend
die nachfolgende Prozessierung. Wenn die Niedrigtemperaturbedingung
erfüllt
ist, stellt die ECU 2 in Schritt 430 fest, ob
die Vereisung vorliegt. Insbesondere stellt sie fest, ob die Vereisung
auf oder um das Drosselventil 6 herum aufgetreten ist oder
nicht. Der Ablauf dieser Prüfung
ist der gleiche wie der in 9 gezeigte. Falls
eine Vereisung vorliegt, setzt die ECU 2 das Vereisungs-Flag
in Schritt 440 auf "ON", speichert den tatsächlichen Öffnungsgrad
TA zu diesem Zeitpunkt als neuen Vereisungs-Öffnungsgrad FA in dem RAM in
Schritt 450, und schreitet dann zu Schritt 500 voran.
-
In
Schritt 500 führt
die ECU 2 die "Prozessierung
der Eisentfernung" durch,
und beendet dann vorübergehend
die nachfolgende Prozessierung. Die Inhalte dieser "Prozessierung der
Eisentfernung" sind
die gleichen wie die in Schritt 300 der 6 gezeigten,
genauer jene, die in 10 und 11 gezeigt
sind.
-
Wenn
in Schritt 430 entschieden wurde, dass keine Vereisung
vorliegt, stellt die ECU 2 in Schritt 460 fest,
ob das Vereisungs-Flag auf "ON" gesetzt ist oder
nicht. Wenn das Vereisungs-Flag auf "ON" steht,
rückt die
ECU 2 auf Schritt 450 vor. Wenn das Vereisungs-Flag
nicht auf "ON" steht, beendet die ECU 2 vorübergehend
die nachfolgende Prozessierung.
-
Entsprechend
der Steuerung der Beseitigung der Vereisung wird bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
folglich also auch bestimmt, ob das Drosselventil 6 sogar
noch nach dem Anlassen der Maschine 3 eingefroren ist oder
nicht. Wenn festgestellt wurde, dass das Drosselventil 6 eingefroren
ist, wird der Motor 7 derart gesteuert, dass er das Drosselventil 6 zur
Beseitigung der Vereisung schwingt. Es ist daher möglich, die
nach dem Anlassen der Maschine 3 aufgetretene Vereisung
wirksam aufzuheben. Andere Operationen und Wirkungen sind im Wesentlichen
die gleichen wie die im ersten Ausführungsbeispiel.
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Dabei
zeigt 21 ein Zeitablaufdiagramm mit
dem Verhalten des tatsächlichen Öffnungsgrads TA
des Drosselventils 6, wenn die Steuerung zur Aufhebung
der Vereisung ausgeführt
wird. Wie aus dem Zeitablaufdiagramm sofort ersichtlich ist, wird
die Vereisung detektiert und der tatsächliche Öffnungsgrad TA zu dieser Zeit
als der Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gespeichert, sobald der tatsächliche Öffnungsgrad
TA aufhört,
dem Zielöffnungsgrad
RA auf Grund der Vereisung des Drosselventils 6 zu folgen. Danach
wird das Drosselventil 6 dazu veranlasst, relativ zu dem
Vereisungs-Öffnungsgrad
FA zu schwingen, so dass infolge dessen die Vereisung aufgehoben
wird. Dadurch beginnt der tatsächliche Öffnungsgrad
TA wieder dem Zielöffnungsgrad
RA zu folgen.
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[Drittes Ausführungsbeispiel]
-
Ein
drittes Ausführungsbeispiel
des Drosselregelungsgeräts
für eine
Verbrennungsmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die Inhalte der Steuerung zur Beseitigung der Vereisung unterschiedlich
in ihrer Struktur von denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels. Das vorliegende
Ausführungsbeispiel
ist insbesondere bezüglich
der Prozessierungsinhalte gemäß Schritt 301 in 10 unterschiedlich.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
fordert die ECU 2 in Schritt 301, dass die folgenden
Bedingungen zur Ausführung
der Prozessierung der schließseitigen
Eisentfernung vollständig
erfüllt
sind: das Beschleunigungspedal (Gaspedal) 10 ist nicht
betätigt,
das oben erwähnte schließseitige
Vereisungs-Flag steht auf "ON", und die Abweichung
zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA ist geringer als ein vorbestimmter Wert A (z.B. 10° oder weniger).
-
Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt
die ECU 2, ob das Drosselventil 6 vor dem Anlassen
der Maschine 3 einge froren ist oder nicht. Wenn bestimmt
wurde, dass das Drosselventil 6 eingefroren ist, wird der
zu dieser Zeit detektierte tatsächliche Öffnungsgrad
TA als der Vereisungs-Öffnungsgrad
FA gespeichert. wenn die Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA des Drosselventils 6 und dem gespeicherten Vereisungs-Öffnungsgrad FA nach dem Anlassen
der Maschine 3 größer wird
als der vorbestimmte Wert A, unterbricht die ECU 2 die
Steuerung des Motors 7, um das Eis zu entfernen (d.h. für die Steuerung
zum Schwingen des Drosselventils 6).
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Gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel,
das die vor dem Anlassen der Maschine 3 bestimmte Vereisung
behandelt, wird auch dann, wenn das Drosselventil 6 durch
den Motor 7 zur Beseitigung der Vereisung nach dem Anlassen
der Maschine 3 zu Schwingungen veranlasst ist, die Schwingung
des Drosselventils 6 durch den Motor 7 unterbrochen,
sobald die Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad FA
den vorbestimmten Wert A überschreitet.
Dadurch wird es möglich,
den Schwingbereich des Drosselventils zur Eisentfernung auf den
vorbestimmten Wert A oder weniger zu begrenzen. Dies macht es wiederum
möglich,
einen unnötigen
Antrieb des Motors 7 zu vermeiden, welches unnötigem Verbrauch
elektrischer Energie des Motors 7 vorbeugt und die Verschlechterung
in der Dauerhaftigkeit des Motors 7 einschränkt. Die
anderen Vorgänge
und Wirkungen sind im wesentlichen die gleichen wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
22 zeigt
ein Zeitablaufdiagramm mit dem Verhalten des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA des Drosselventils 6, des Zielöffnungsgrads RA und des Vereisungs-Öffnungsgrads
FA bei der Ausführung
der Steuerung zur Beseitigung der Vereisung. Wie aus diesem Zeitablaufdiagramm
ersichtlich ist, wird das Drosselventil 6 geschwungen,
wenn die Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA kleiner wird als der vorbestimmte Wert A von den Zeitpunkten
t1 bis t2 nach dem Anlassen der Maschine 3, welches eine Schwankung
des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA um den Zielöffnungsgrad
RA herum bewirkt. Danach, zur Zeit t2, wenn die Abweichung zwischen
dem Zielöffnungsgrad
RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad FA
größer wird
als der vorbestimmte Wert A, wird die Schwingung des Drosselventils 6 unterbrochen
und der tatsächliche Öffnungsgrad
TA wird bei dem Zielöffnungsgrad
RA beibehalten. Zur Zeit t3 wird die Abweichung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA und dem Vereisungs-Öffnungsgrad
FA wieder kleiner als der vorbestimmte Wert A und das Drosselventil 6 wird
wieder geschwungen. Dadurch schwankt der tatsächliche Öffnungsgrad TA um den Zielöffnungsgrad
RA herum. Auf diese Weise wird es möglich, den Schwankungsbereich
des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA des Drosselventils 6 während der Schwingung davor
zu schützen, übermäßig groß zu werden.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auch in anderen speziellen Ausbildungen
verkörpert
werden, ohne dass von den besonderen Eigenschaften derselben abgewichen
wird. Zum Beispiel kann der Aufbau jedes Ausführungsbeispiels wie oben beschrieben
teilweise modifiziert oder abgeändert
werden wie folgend beschrieben:
In den obigen Ausführungsbeispielen
wurde, um zu bestimmen, ob die schließseitige Vereisung in Schritt 220 der 7 vorliegt,
entschieden, ob der "tatsächliche Öffnungsgrad
TA auch dann nicht den Zielöffnungsgrad
RA erreicht, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer" nach dem Beginn der Prozessierung in Schritt 210 wie
in 9 gezeigt "abgelaufen
ist". Alternativ
können
die in den 23 bis 28 gezeigten
Bestimmungen durchgeführt
werden, um zu festzustellen, ob die schließseitige Vereisung vorliegt oder
nicht.
-
Insbesondere
kann, wie in 23 gezeigt ist, bestimmt werden,
ob der tatsächliche Öffnungsgrad
TA auch dann nicht den Zielöffnungsgrad
RA (die vollständig
geschlossene Position) erreicht, wenn die vorbestimmte Zeitdauer
(z.B. 2 Sekunden oder kürzer)
nach dem Beginn der Prozessierung in Schritt 210 abgelaufen
ist oder nicht, und ob der Grad der Änderung des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA einen vorbestimmten Wert oder weniger (z.B. 3° oder weniger) beträgt oder
nicht. In diesem Fall wird es möglich,
in noch präziserer
Form eine beträchtliche Bewegung
des Drosselventils 6 zu erhalten, weil die Prüfung des
Grades der Änderung
des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA noch zu den Prüfungsinhalten
wie in 9 gezeigt hinzukommt. Bei den Prüfungsinhalten
gemäß 23 deutet
der Fall, bei dem der detektierte tatsächliche Öffnungsgrad TA auch dann nicht den
Zielöffnungsgrad
RA erreicht, wenn die Antriebszeit zur Steuerung des Motors 7 eine
vorbestimmte Zeit überschreitet,
an, dass das Drosselventil 6 nicht den Zielöffnungsgrad
RA erreicht, obwohl der Motor 7 für eine vorbestimmte Zeit oder
länger
entsprechend gesteuert wird. Ferner zeigt der Fall, bei dem Grad
der Änderung
in dem detektierten tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt, an, dass das Drosselventil 6 sich
in der Tat kaum bewegt. Der Fall, bei dem das Drosselventil auch
dann nicht den Zielöffnungsgrad
RA erreicht, wenn der Motor 7 tatsächlich gesteuert wird und das Drosselventil 6 sich
tatsächlich
kaum bewegt, kann deshalb als Hinweis darauf betrachtet werden,
dass das Drosselventil 6 eingefroren ist. Die Vereisung
des Drosselventils 6 wird somit auf praktische Weise detektiert.
Dies macht es möglich,
das Vorliegen oder Fehlen der Vereisung des Dros selventils 6 noch
verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Bei
dem Aufbau, bei dem ein Motorstrom, der als Antriebsstrom zur Lieferung
an den Motor 7 verwendet wird, so gesteuert wird, dass
er die Steuerung der Ausgangsleistung des Motors 7 ermöglicht wie
in 24 gezeigt ist, kann festgestellt werden, ob "der Motorstrom bei
einem vorbestimmten Wert (z.B. 20% oder mehr eines Sperrstroms)
oder höher
für eine
vorbestimmte Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) oder länger angedauert
hat", oder nicht.
Hierbei deutet der Fall, bei dem der Motorstrom bei einem vorbestimmten
Pegel oder höher
für eine
vorbestimmte Zeitdauer oder länger
andauert, an, dass der Motor 7 nicht bewegt wird, obwohl
er mit dem Motorstrom versorgt ist. Das bedeutet, dass das Drosselventil 6 sich
nicht bewegt. Ähnlich
wie oben macht es in diesem Fall der präzise Erreichen einer beträchtlichen
Bewegung des Drosselventils 6 möglich, das Vorliegen oder das
Fehlen der schließseitigen
Vereisung zu bestimmen. Hierbei zeigt der Fall, bei dem der Motorstrom
bei dem vorbestimmten Wert oder höher für die vorbeschriebene Zeitdauer
oder länger anhält, gemäß den Prüfinhalten
wie in 24 gezeigt, an, dass der Motor 7 nicht
für die
vorbestimmte Zeitdauer oder länger
bewegt wird, obwohl der entsprechend gesteuert wird. Der Fall, bei
dem der Motor 7 versucht, mehr als notwendig betrieben
zu werden, d.h. bei dem das Drosselventil 6 sich nicht
tatsächlich
bewegt, kann deshalb als Hinweis darauf betrachtet werden, dass
das Drosselventil 6 eingefroren ist. Folglich kann die
Vereisung des Drosselventils 6 auf praktische Weise detektiert
werden. Dieses macht es möglich,
das Vorliegen oder das Fehlen der Vereisung des Drosselventils 6 noch
verlässlicher
zu detektieren, und zwar unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Ferner
kann bei dem Aufbau, bei dem der Motorstrom, der an den Motor 7 geliefert
wird, so gesteuert wird, dass er eine Steuerung der Ausgangsleistung
des Motors 7 ermöglicht,
wie in 25 gezeigt, festgestellt werden,
ob der Motorstrom bei einem vorbestimmten Pegel (z.B. 20% oder mehr
eines Sperrstroms) oder höher
für eine
vorbestimmte Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) oder länger angedauert
hat, und ob der Grad der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert (z.B. bis zu 3°) oder niedriger beträgt. In diesem Fall
wird es möglich,
auf noch verlässlichere
Weise eine beträchtliche
Bewegung des Drosselventils 6 zu erhalten, weil die Bestimmung
des Grads der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA zu den Prüfungsinhalten
gemäß 24 hinzugefügt wird. Bei
den in 25 gezeigten Prüfungsinhalten
zeigt der Fall, bei dem der Motorstrom bei dem vorbestimmten Pegel
oder höher
für eine
vorbestimmte Zeitdauer oder länger
anhält,
an, dass der Motor 7 nicht für die vorbestimmte Zeitdauer
oder länger
betrieben wird, obwohl der Motor 7 entsprechend gesteuert
wird.
-
Ferner
zeigt der Fall, bei dem der Grad der Änderung in dem detektierten Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt, an, dass das Drosselventil
sich tatsächlich
kaum bewegt. Der Fall, bei dem sich das Drosselventil 6 tatsächlich kaum
bewegt, obwohl der Motor 7 dies mehr als notwendig zu betreiben
versucht, kann deshalb als Hinweis darauf betrachtet werden, dass
das Drosselventil 6 eingefroren ist. Folglich kann die
Vereisung des Drosselventils 6 auf praktische Weise detektiert
werden. Dies macht es möglich,
das Vorliegen oder das Fehlen der Vereisung, die sich auf dem Drosselventil 6 bildet,
noch verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Ferner
kann bei der Struktur, bei der das an den Motor 7 zu liefernde
Steuer- oder Tastverhältnis DY
so gesteuert wird, dass es die Ausgangsleistung des Motors 7 steuert,
wie in 26 gezeigt, festgestellt werden,
ob das Steuer- oder Tastverhältnis
DY bei einem vorbestimmten Wert (z.B. 50% oder mehr) oder höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) oder mehr angedauert hat oder
nicht. Hierbei zeigt der Fall, bei dem das Steuer- oder Tastverhältnis DY
bei dem vorbestimmten Wert oder höher für die vorbestimmte Zeitdauer
oder länger
andauert, an, dass der Motor 7 nicht betrieben wird, obwohl
er mit dem Motorstrom durch das Steuer- oder Tastverhältnis DY
versorgt wird, d.h., das Drosselventil 6 bewegt sich nicht.
Auf ähnliche
Weise wird es in diesem Fall möglich,
auf präzise
Weise eine beträchtliche
Bewegung des Drosselventils zu erhalten, um das Vorliegen oder das
Fehlen der schließseitigen
Vereisung zu bestimmen. Dabei zeigt der Fall, bei dem das Steuer-
oder Tastverhältnis
DY bei dem vorbestimmten Wert oder höher für eine vorbestimmte Zeitdauer
oder länger
andauert, an, dass der Motor 7 nicht für die vorbestimmte Zeitdauer
oder länger bewegt
wird, obwohl er entsprechend gesteuert wird. Der Fall, bei dem der
Motor 7 diesen Betrieb mehr als notwendig versucht, d.h.,
bei dem das Drosselventil 6 sich tatsächlich nicht bewegt, kann als
Hinweis darauf betrachtet werden, dass das Drosselventil 6 eingefroren
ist. Folglich kann die Vereisung des Drosselventils 6 auf
praktische Weise detektiert werden. Dies macht es möglich, das
Vorliegen oder das Fehlen der Vereisung, die auf dem Drosselventil 6 gebildet
ist, noch verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Ferner
kann bei dem Aufbau, bei dem das Steuer- oder Tastverhältnis DY,
das an den Motor 7 geliefert wird, so gesteuert wird, dass
es die Ausgangsleistung des Motors 7 steuert, wie in 27 gezeigt,
bestimmt werden, ob das Steuer- oder Tastverhältnis DY bei einem vorbestimmten
Wert (z.B. ab 50%) oder darüber
für eine
vorbestimmte Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) oder länger angedauert
hat, und ob der Grad der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert (z.B. bis zu 3°) oder weniger beträgt. Weil
die Bestimmung des Grads der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA zu den Prüfeinheiten
wie in 26 gezeigt hinzugefügt wird,
wird es in diesem Fall möglich,
auf noch verlässlichere
Weise eine beträchtliche Bewegung
des Drosselventils 6 zu erhalten. Bei den in 27 dargestellten
Prüfinhalten
zeigt der Fall, bei dem das Steuer- oder Tastverhältnis DY
bei einem vorbestimmten Wert oder höher für eine vorbestimmte Zeitdauer
oder länger
andauert, an, dass der Motor 7 nicht für die vorbestimmte Zeitdauer
oder länger bewegt
wird, obwohl er entsprechend gesteuert wird. Ferner zeigt der Fall,
bei dem der Grad der Änderung in
dem detektierten tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt, an, dass das Drosselventil 6 sich
tatsächlich
kaum bewegt. Der Fall, bei dem das Drosselventil 6 sich
tatsächlich
kaum bewegt, obwohl der Motor 7 dies mehr als notwendig
versucht, kann deshalb als Hinweis darauf angesehen werden, dass
das Drosselventil 6 eingefroren ist. Folglich kann die
Vereisung des Drosselventils 6 auf praktische weise detektiert
werden. Dies macht er möglich,
noch verlässlicher
das Vorliegen oder das Fehlen der Vereisung, die sich auf dem Drosselventil 6 gebildet
hat, zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Darüber hinaus
kann die durch den Luftstrommesser 32 detektierte Ansaug-Luftstromrate QA
dazu verwendet werden, eine Feststellung darüber zu treffen, ob die Ansaug-Luftstromrate
QA auch dann nicht eine vorbestimmte Zielflussrate erreicht, wenn
eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. 5 Sekunden oder weniger) nach
dem Prozessstart in Schritt 210 abgelaufen ist, wie in 28 gezeigt
ist. Dabei deutet der Fall, bei dem die Ansaug-Luftstromrate QA
auch dann nicht die Zielflussrate erreicht, wenn die vorbestimmte
Zeitdauer abgelaufen ist, an, dass die Ansaug-Luftstromrate QA unverändert bleibt,
obwohl das Drosselventil 6 zum Zweck des Bewegens angesteuert
wird, d.h., das Drosselventil 6 bewegt sich nicht. In diesem
Fall macht es der präzise
Erreichen einer beträchtlichen
Bewegung des Drosselventils 6 möglich, das Vorliegen oder das
Fehlen der schließseitigen
Vereisung zu bestimmen. Dabei deutet gemäß den in 28 gezeigten
Prüfinhalten
derjenige Fall, bei dem die detektierte Ansaug-Luftstromrate QA
auch dann nicht die Zielflussrate erreicht, wenn die Antriebszeit
zum Steuern des Motors 7 eine vorbestimmte Zeitdauer überschreitet,
an, dass sich das Drosselventil 6 nicht bewegt, obwohl
der Motor 7 zum entsprechenden Betrieb für eine vorbestimmte
Zeitdauer oder länger
gesteuert wird, und dass die Ansaug-Luftstromrate QA nicht die Zielflussrate
erreicht. Entsprechend kann der Fall, bei dem das Drosselventil 6 sich
nicht in solcher Weise bewegt, dass die Ansaug-Luftstromrate QA
die Zielflussrate erreicht, auch wenn der Motor 7 tatsächlich gesteuert wird,
als Hinweis darauf betrachtet werden, dass das Drosselventil 6 eingefroren
ist. Folglich wird die Vereisung des Drosselventils 6 auf
praktische Weise detektiert. Damit kann das Vorliegen oder das Fehlen der
Vereisung, die sich auf dem Drosselventil 6 bildet, noch
verlässlicher
detektiert werden, unabhängig von
den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
In
den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
wird in Schritt 220 gemäß 7 auf
Grundlage der in 9 gezeigten Prüfinhalte
entschieden, ob eine schließseitige
Vereisung vorliegt. Alternativ kann auch auf Grundlage geeigneter
Kombinationen der in den 9 und 23 bis 28 gezeigten Prüfinhalte
entschieden werden, ob die schließseitige Vereisung vorliegt.
-
Zum
Beispiel kann dies anhand von Prüfinhalten
festgestellt werden, die beide der in den 2 und 26 gezeigten
Prüfinhalte
einschließen.
Genauer gesagt kann bestimmt werden, ob der Motorstrom bei einem
vorbestimmten Pegel (z.B. mehr als 20% des Sperrstroms) oder höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) angedauert hat, und ob der Grad
der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert (z.B. bis zu 3°) oder weniger beträgt, und
ob das Steuer- oder Tastverhältnis
DY bei einem vorbestimmten Wert (z.B. über 50%) oder höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) oder länger angedauert hat. Bei dieser
Bestimmung wird derjenige Fall, bei dem das Drosselventil sich tatsächlich kauf
bewegt oder sich tatsächlich
nicht bewegt, obwohl der Motor 7 zu einem mehr als notwenigen
Betrieb gesteuert wird, als Hinweis darauf betrachtet, dass das
Drosselventil 6 eingefroren ist. Folglich kann die Vereisung
des Drosselventils 6 auf praktische Weise detektiert werden.
Dies macht es möglich,
das Vorliegen oder Fehlen der Vereisung, die auf dem Drosselventil 6 gebildet
ist, noch verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Darüber hinaus
kann eine Bestimmung auf Grundlage solcher Prüfinhalte getroffen werden,
die alle der in den 25, 26 und 9 gezeigten Prüfbedingungen
beinhalten. Insbesondere kann bestimmt werden, ob der Motorstrom
bei einem vorbestimmten Wert (z.B. über 20% des Sperrstroms) oder höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) angedauert hat, und ob der Grad
der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert (z.B. bis zu 3°) oder weniger beträgt, und
ob das Steuer- oder Tastverhältnis
DY bei einem vorbestimmten Wert (z.B. über 50%) oder höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) angedauert hat, und ebenfalls,
ob der tatsächliche Öffnungsgrad
TA den Zielöffnungsgrad
RA auch dann nicht erreicht, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B.
bis zu 2 Sekunden) seit Prozessbeginn in Schritt 210 abgelaufen
sind. Bei dieser Bestimmung wir derjenige Fall, bei dem das Drosselventil 6 sich
tatsächlich
kaum bewegt oder sich tatsächlich
nicht bewegt, obwohl der Motor 7 so gesteuert wird, dass
er mehr als notwendig betrieben wird, und das Drosselventil 6 nicht
den Zielöffnungsgrad RA
erreicht, obwohl der Motor 7 tatsächlich gesteuert wird, als
Hinweis darauf betrachtet, dass das Drosselventil 6 eingefroren
ist. Folglich wird die Vereisung des Drosselventils 6 auf
praktische Weise detektiert. Dies macht es möglich, das Vorliegen oder Fehlen der
Vereisung, die sich auf dem Drosselventil 6 bildet, noch
verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Ferner
kann eine Bestimmung aus denjenigen Prüfinhalten getroffen werden,
die alle der in den 25, 26 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen
beinhalten. Insbesondere kann bestimmt werden, ob der Motorstrom
bei einem vorbestimmten Pegel (z.B. über 20% des Sperrstroms) oder
höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) angedauert hat, und der Grad
der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert (z.B. bis zu 3°) oder weniger beträgt, und
ob das Steuer- oder Tastverhältnis
DY bei einem vorbestimmten Wert (z.B. 50% oder mehr) für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis 2 Sekunden) angedauert hat, und ebenfalls, ob
die Ansaug-Luftstromrate QA die Zielflussrate auch dann nicht erreicht, nachdem
eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. bis zu 5 Sekunden) nach Prozessbeginn
in Schritt 210 abgelaufen ist. Bei dieser Bestimmung wird
derjenige Fall, bei dem das Drosselventil 6 sich tatsächlich kaum
bewegt, oder sich nicht bewegt, obwohl der Motor 7 versucht,
den Betrieb mehr als notwendig fortzusetzen, und bei dem das Drosselventil 6 sich
nicht derart bewegt, dass es die Ansaug-Luftstromrate QA auf den Wert
der Zielflussrate bringt, auch wenn der Motor 7 tatsächlich gesteuert
wird, als Hinweis darauf betrachtet, dass das Drosselventil 6 eingefroren
ist. Folglich kann die Vereisung des Drosselventils 6 auf praktische
weise detektiert werden. Dies macht es möglich, das Vorliegen oder das
Fehlen der Vereisung, die sich auf dem Drosselventil 6 bildet,
noch verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Ferner
kann eine Bestimmung aus denjenigen Prüfinhalten getroffen werden,
die alle der in den 25, 26, 9 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen
beinhaltet. Insbesondere kann bestimmt werden, ob der Motorstrom
bei einem vorbestimmten Pegel (z.B. über 20% der Sperrstroms) oder
höher für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) angedauert hat und der Grad der Änderung
in dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA einen vorbestimmten Wert (z.B. bis zu 3°) oder weniger beträgt, und
ob die Antriebsanforderung DY bei einem vorbestimmten Pegel (z.B. über 50%)
oder höher
für eine vorbestimmte
Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden) angedauert hat, und ob der tatsächliche Öffnungsgrad TA
auch dann nicht den Zielöffnungsgrad
RA erreicht, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. bis zu 2 Sekunden)
nach Prozessbeginn in Schritt 210 abgelaufen ist, und ob
die Ansaug-Luftstromrate QA auch dann nicht die Zielflussrate erreicht,
nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer (z.B. bis zu 5 Sekunden) nach
Prozessbeginn in Schritt 210 abgelaufen ist. Bei dieser
Bestimmung wird derjenige Fall, bei dem sich das Drosselventil 6 tatsächlich kaum
bewegt, oder sich tatsächlich nicht
bewegt, obwohl der Motor 7 so gesteuert wird, dass er mehr
als notwendig betrieben wird, bei dem das Drosselventil 6 den Zielöffnungsgrad
RA nicht erreicht, obwohl der Motor 7 tatsächlich so
gesteuert wird, und bei dem das Drosselventil 6 sich nicht
in solcher Weise bewegt, dass es die Ansaug-Luftstromrate QA auf die Zielflussrate
bringt, obwohl der Motor 7 tatsächlich gesteuert wird, als
Hinweis darauf betrachtet, dass Drosselventil 6 eingefroren
ist. Folglich kann die Vereisung des Drosselventils 6 auf
praktische Weise detektiert werden. Dies macht es möglich, das
Vorliegen oder Fehlen der Vereisung, die sich auf dem Drosselventil 6 gebildet
hat, noch verlässlicher
zu detektieren, unabhängig
von den Unterschieden in den Umgebungsbedingungen.
-
Ferner
können
Feststellungen auf Grundlage der folgenden Kombinationen von Prüfinhalten
wie in den 9 und 23 bis 28 getroffen
werden.
-
Insbesondere
können
Bestimmungen auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
welche die in den 24 und 26 gezeigten
Prüfbedingungen
einschließen.
Alternativ kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Bestimmung auf Grundlage derjenigen Prüfinhalte
getroffen werden, welche ferner die Prüfbedingung beinhalten, dass
der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), welcher durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8) detektiert wird, welcher den
Betrieb (die Bewegung) des Drosselventils 6 detektiert,
einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
bei denen die in den 24, 26 und 9 gezeigten
Prüfbedingungen
eingeschlossen sind. Alternativ kann zu sätzlich zu jenen Bedingungen
eine Bestimmung auf den Prüfinhalten
getroffen werden, bei denen ferner diejenige Prüfbedingung eingeschlossen ist,
wonach der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), der durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8), welcher den Betrieb (die Bewegung)
des Drosselventils 6 detektiert, einen vorbestimmten Wert
oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
bei denen die Prüfbedingungen
wie in den 24, 26, 9 und 28 gezeigt,
eingeschlossen sind. Alternativ kann zusätzlich zu diesen Bedingungen
eine Feststellung auf Grundlage derjenigen Prüfinhalte getroffen werden,
welche ferner eine Prüfbedingung
beinhalten, wonach der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), der durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B. durch
den Drosselsensor 8) detektiert wird, welcher den Betrieb
(die Bewegung) des Drosselventils 6 detektiert, einen vorbestimmten
Wert oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage derjeniger Prüfinhalte getroffen werden,
welche die in 24, 9 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen
beinhalten. Alternativ kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Feststellung auf Grundlage derjeniger
Prüfinhalte
getroffen werden, welche ferner die Prüfbedingungen beinhalten, dass
der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), welcher durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8), welcher den Betriebs (die Bewegung)
des Drosselventils 6 detektiert, einen vorbestimmten Wert
oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage von Prüfinhalten getroffen werden,
welche die in den 24 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen einschließen. Alternativ
kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Feststellung auf Grundlage der Prüfinhalte
getroffen werden, welche die Prüfbedingung beinhalten,
wonach der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), welcher durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8), welche den Betrieb (die Bewegung)
des Drosselventils 6 detektiert, einen vorbestimmten Wert
oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
welche die in den 26 und 9 gezeigten
Prüfbedingungen beinhalten.
Alternativ kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Feststellung auf Grundlage der Prüfinhalte
getroffen werden, welche weiter die Prüfbedingungen beinhalten, wonach
der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), welcher durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8) detektiert wird, welcher den
Betrieb (die Bewegung) des Drosselventils 6 detektiert,
einen vorbestimmten wert oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
welche die in den 26, 9 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen
beinhalten. Alternativ kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Feststellung auf Grundlage der Prüfinhalte
getroffen werden, welche ferner die Prüfbedingungen beinhalten, wonach
der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), welcher durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8) detektiert wird, welcher den
Betrieb (die Bewegung) des Drosselventils 6 detektiert,
einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt.
-
Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
welche die in den 26 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen beinhalten.
Alternativ kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte
getroffen werden, welche ferner die Prüfbedingungen beinhalten, wonach
der Grad der Änderung
des Betriebs (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), welcher durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8) detektiert wird, welcher den
Betrieb (die Bewegung) des Drosselventils 6 detektiert,
einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt.
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Ferner
kann eine Bestimmung auf Grundlage der Prüfinhalte getroffen werden,
welche die in den 9 und 28 gezeigten
Prüfbedingungen einschließen. Alternativ
kann zusätzlich
zu jenen Bedingungen eine Feststellung auf Grundlage der Prüfinhalte
getroffen werden, welche ferner die Prüfbedingungen beinhalten, wonach
der Grad der Änderung
beim Betrieb (z.B. des tatsächlichen Öffnungsgrads
TA), der durch eine Vorrichtung zur Detektion des Betriebs (z.B.
durch den Drosselsensor 8) detektiert wird, welcher den
Betrieb (die Bewegung) des Drosselventils 6 detektiert,
einen vorbestimmten Wert oder weniger beträgt.
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Bei
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist die ECU 2 derart eingerichtet, dass sie das Steuer-
oder Tastverhältnis
DY liefert, die den Motor 7 dazu veranlasst, das erforderliche
Antriebsmoment zu erzeugen, mit dem die Vereisung des Drosselventils 6 beseitigt
wird. Ferner kehrt sie das Steuer- oder Tastverhältnis DY mittels offener Steuerung
um, und steuert den Motor 7, um den akkumulierten Wert
der Abbrechung zwischen dem Zielöffnungsgrad
RA und dem tatsächlichen Öffnungsgrad TA
des Drosselventils 6 auf Null zu bringen. Auf der anderen
Seite kann die ECU 2 auch so konfiguriert sein, dass sie
die Antriebsanforderung DY liefert, um den Motor 7 dazu
zu veranlassen, das erforderliche Antriebsmoment auszugeben, um
die Vereisung des Drosselventils 6 zu beseitigen, dass
sie das Steuer- oder Tastverhältnis
DY mittels Steuerung der Öffnung umkehrt,
und dass sie den Motor 7 so steuert, dass der akkumulierte
Wert der Abweichung zwischen der Zielflussrate des Drosselventils 6 und
einer Flussrate, die demjenigen Wert entspricht, der durch Konvertierung
aus der detektierten Ansaug-Luftstromrate QA
oder dem tatsächlichen Öffnungsgrad
TA berechnet wird, auf Null bringt. In diesem Fall kann das Drosselventil 6 mit
maximaler Geschwindigkeit betrieben werden, weil der Motor 7 veranlasst
wird, das erforderliche Antriebsmoment zur Beseitigung der Vereisung
des Drosselventils 6 zu erzeugen, wobei eine wirksame Stoßkraft zum
Aufbrechen der Vereisung beigesteuert wird. Ferner steigt das Antriebsmoment
des Motors 7 an, weil das an dem Motor 7 zu liefernde
Steuer- oder Tastverhältnis DY
durch offene Steuerung umgekehrt wird, welches das Drosselventil 6 dazu
veranlasst, bei höherer
Betriebsgeschwindigkeit zu arbeiten. Darüber hinaus wird der Motor 7 derart
gesteuert, dass die Akkumulation der Abweichung zwischen der Zielflussrate
des Drosselventils 6 und der Flussrate, die dem Wert der
detektierten Ansaug-Luftstromrate QA oder dem detektierten tatsächlichen Öffnungsgrad
TA entspricht, den Wert Null erreicht. Entsprechend kann das Drosselventil 6 geschwungen
werden, während
der Grad der Änderung
in der Ansaug-Luftstromrate QA beschränkt bleibt, so dass das Drosselventil 6 wiederholt
auf die Vereisung schlägt,
wobei es eine Stoßkraft
liefert. Dies macht es möglich,
die Kraft zur Beseitigung der Vereisung auf dem Drosselventil 6 zu
vergrö ßern, so dass
die harte Vereisung auf dem Drosselventil 6 noch verlässlicher
beseitigt wird. Dies macht es auch möglich, den Grad der Änderung
in der Ansaug-Luftstromrate QA, die aus dem Betrieb des Drosselventils 6 resultiert,
zu begrenzen, wobei Leistungsschwankungen der Maschine 3 vorgebeugt
wird.
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Während die
vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, ist diese
Offenbarung lediglich so zu verstehen, dass sie zum Zweck der Verdeutlichung
dient, und verschiedenartige Änderungen
und Modifikationen angewandt werden können, ohne dass von dem Umfang
der Erfindung wie in den beigefügten
Ansprüchen
abgewichen wird.