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Erfindungsgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Steuersystem für einen Motor gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
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Hintergrund der Erfindung
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Die Ausführungen in diesem Abschnitt stellen lediglich mit der vorliegenden Offenbarung in Beziehung stehende Hintergrundinformation bereit und stellen möglicherweise nicht den Stand der Technik dar.
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Sensoren erfassen Information von Komponenten eines Motorsystems. Die Information wird durch ein Steuermodul empfangen, das das Motorsystem basierend auf der empfangenen Information steuert. Beispielsweise kann ein Luftmassendurchsatzsensor (MAF-Sensor) einen Luftmassendurchsatz messen. Der MAF-Sensor kann einen Rechteckwellenausgang aufweisen. Die Frequenz des MAF-Sensorausgangs kann sich bezüglich des Luftmassendurchsatzes an dem MAF-Sensor ändern. Die Beziehung zwischen der Frequenz des MAF-Sensorausgangssignals und dem Luftmassendurchsatz kann bekannt sein, so dass der Luftmassendurchsatz bei einer bestimmten Frequenz unter Verwendung einer Nachschlagetabelle des Luftmassendurchsatzes über der Frequenz gefunden werden kann.
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Das Steuermodul verwendet den gemessenen Luftmassendurchsatz zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung. Es kann nützlich sein, wenn der Luftmassendurchsatz bekannt ist, der zwischen bestimmten Zylinderereignissen in einen Zylinder eintritt. Ein Zylinderereignis kann ein Zylinderluftansaugereignis sein und kann auch als Ereignis mit niedriger Auflösung (LORES-Ereignis) bezeichnet werden. Einige Systeme bestimmen den Luftmassendurchsatz unter Verwendung der mittleren Frequenz zwischen Motorereignissen. Diese mittlere Frequenz wird als ein Index für die Nachschlagetabelle des Luftmassendurchsatzes über der Frequenz verwendet. Mittelungsverfahren berücksichtigen jedoch möglicherweise nicht die Nichtlinearität in der Beziehung zwischen dem Luftmassendurchsatz und der Frequenz und können daher zu einem ungenauen mittleren Luftmassendurchsatz führen.
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Ein anderes Verfahren zum Bestimmen des Luftmassendurchsatzes zwischen Zylinderereignissen beinhaltet eine Umwandlung der Frequenzachse der Nachschlagetabelle des Luftmassendurchsatzes über der Frequenz in eine Periodenachse. Diese Umwandlung kann auf der Beziehung zwischen der Frequenz (Zyklen pro Sekunde) und der Periode (Sekunden pro Zyklus) basieren. Der Luftmassendurchsatz kann basierend auf der Beziehung zwischen dem Luftmassendurchsatz (Masse pro Sekunde), der Masse und der Periode auch in eine Masse umgewandelt werden. Ein Zeitmessmodul kann das MAF-Ausgangssignal empfangen und die Periode jedes Zyklus des Signals messen. Die Nachschlagetabelle der Masse über der Periode kann durch das Zeitmessmodul zum Bestimmen einer Masse basierend auf der Periode verwendet werden. Die Masse und die Periode können dann zwischen Zylinderereignissen akkumuliert werden.
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Das MAF-Sensorsignal muss nicht mit den Zylinderereignissen synchronisiert sein, so dass einem ungezählten Teil-MAF-Signalzyklus zwischen Zylinderereignissen ein Fehler zugeordnet werden kann. Die Größe des Fehlers kann auf der Periode des Teilsignals im Vergleich zur Gesamtzeit zwischen Zylinderereignissen basieren. Es können Fahrzeugbetriebszustände auftreten, bei denen das Ausgangssignal des MAF-Sensors eine niedrige Frequenz hat (d. h. es liegt ein niedriger Luftmassendurchsatz vor) und die Zylinderereignisse häufig auftreten (d. h. bei einer hohen Drehzahl). Pro Zylinderereignis kann eine relativ kleine Anzahl von MAF-Sensorausgangssignalzyklen auftreten, z. B. 5, so dass ein Teilsignal möglicherweise einen großen Fehler hervorrufen kann.
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Nachstehend wird auf 1 Bezug genommen, die allgemein durch das Bezugszeichen 10 ein Zeitdiagramm zum Darstellen eines aufgrund eines Zylinderereignisses und des zeitlichen Verlaufs eines MAF-Sensorausgangs verursachten möglichen Fehlers zeigt. 1 zeigt fünf vollständige MAF-Sensorausgangsimpulse pro Zylinderereignis, wenn sich die abfallenden Flanken des MAF-Sensorausgangs in die Zylinderereignisse (LORES-Ereignisse) einreihen. Unter der Annahme, dass Luftmassendurchsatzberechnungen auf abfallenden Flanken des Ausgangs des MAF-Sensors 34 basieren, treten jedoch zwischen dem ersten und dem zweiten Zylinderereignis fünf Impulse und zwischen dem zweiten und dem dritten Zylinderereignis vier Impulse auf. Dies kann für den gleichen Gesamtluftmassendurchsatz zu verschiedenen Luftmassendurchsatzmesswerten führen.
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Nachstehend wird auf 2 Bezug genommen, die einen Graphen 12 zum Darstellen eines Abtastfehlers in einem exemplarischen Achtzylindermotor mit variierenden Motordrehzahlwerten und variierenden MAF-Sensorfrequenzwerten zeigt. Eine Genauigkeit von 95% oder mehr kann als akzeptabel betrachtet werden. Die Genauigkeit basiert auf dem Prozentanteil der Zeitdauer, in der bei einem Rechenvorgang kein Fehler im Motorbetrieb erhalten wird. 2 zeigt eine Abnahme der Genauigkeit unter den akzeptablen Bereich bei hohen Motordrehzahlniveaus und/oder niedrigen MAF-Sensorausgangsfrequenzniveaus. Beispielsweise beträgt die Genauigkeit bei einer MAF-Sensorfrequenz von 1000 und einer Motordrehzahl von etwa 3300 ungefähr 75%.
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Nachstehend wird auf 3 Bezug genommen, die einen Graphen 14 zum Darstellen eines Abtastfehlers in einem exemplarischen Vierzylindermotor mit variierenden Motordrehzahlwerten und variierenden MAF-Sensorfrequenzwerten zeigt. Eine Genauigkeit von 95% oder mehr kann als akzeptabel betrachtet werden. Der Graph 14 zeigt, dass die Genauigkeit bei hohen Motordrehzahlniveaus und/oder niedrigen MAF-Sensorausgangsfrequenzniveaus unter den akzeptablen Bereich abnimmt. Beispielsweise beträgt die Genauigkeit bei einer MAF-Sensorfrequenz von 1000 und einer Motordrehzahl von etwa 6500 ungefähr 77%.
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Die
US 4 860 222 A offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Steuersystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
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Die
DE 10 2005 008 577 A1 offenbart ein Verfahren zum Auswerten einer Signalausgangsgröße eines Luftmassendurchflusssensors für einen Motor, wobei über mehrere Zeitintervalle ermittelte Luftmassendurchflusswerte integriert werden, um eine laufende Summe zu erhalten. Die laufende Summe wird durch die Anzahl an Zeitintervallen dividiert, um einen Netto-Luftmassendurchfluss zu bestimmen.
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Weiterer Stand der Technik ist aus der
US 4 263 884 A bekannt, die ein elektronisches Kraftstoff-Zuführsystem für eine Kraftstoffmaschine offenbart, bei dem erzeugte Wirbel erfasst werden und ein Multiplizierer ein Signal erzeugt, das synchron mit den Maschinenumdrehungen ist. Ein Zähler zählt die Ausgangsimpulse des Multiplizierers während einer Wirbel-Periode und eine Steuereinrichtung steuert die Menge an zugeführtem Kraftstoff pro Verbrennungszyklus auf der Grundlage des Zählerausgangssignals.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes Steuersystem zum Bestimmen eines Luftmassendurchsatzes bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildung der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein Verfahren umfasst das Empfangen eines Luftmassendurchsatzsignals mit einer Frequenz, die basierend auf einem Luftmassendurchsatz in einem Einlasskrümmer eines Motors variiert, das Bestimmen erster Periodendaten aus dem Luftmassendurchsatzsignal, das Herleiten erster Massedaten für das Luftmassendurchsatzsignal basierend auf den ersten Periodendaten, das Kumulieren der ersten Periodendaten und der ersten Massedaten für N Zylinderereignisse, wobei N eine ganze Zahl ist, die größer ist als 1, und das Berechnen eines Luftmassendurchsatzes zwischen den N Zylinderereignissen aus den kumulierten ersten Periodendaten und den kumulierten ersten Massedaten.
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Ein Steuersystem umfasst ein Zeitmessmodul, das ein Luftmassendurchsatzsignal mit einer Frequenz empfängt, die basierend auf einem Luftmassendurchsatz in einem Einlasskrümmer eines Motors variiert, das erste Periodendaten aus dem Luftmassendurchsatzsignal bestimmt, das basierend auf den ersten Periodendaten erste Massedaten herleitet und das die ersten Massedaten und die ersten Periodendaten kumuliert, und ein Luftmassendurchsatzmodul, das einen Luftmassendurchsatz für N Zylinderereignisse aus den kumulierten ersten Massedaten und den kumulierten ersten Periodendaten berechnet, wobei N eine ganze Zahl ist, die größer ist als 1.
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Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, die die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen, dienen lediglich zur Erläuterung.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen besser verstanden werden, in denen:
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1 ein Graph zum Darstellen eines Abtastfehlers bei einer Luftmassendurchsatzmessung ist;
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2 ein Graph zum Darstellen eines möglichen Abtastfehlers bei einem Achtzylindermotor für variierende Motordrehzahlwerte ist;
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3 ein Graph zum Darstellen des möglichen Abtastfehlers in einem Vierzylindermotor für variierende Motordrehzahlwerte ist;
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4 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems ist;
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5 ein Funktionsblockdiagramm eines Steuermoduls des Motorsystems ist;
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6 ein Graph zum Darstellen eines exemplarischen Ausgangs eines MAF-Sensors als Funktion der Frequenz ist;
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7 ein Graph eines Luftmassendurchsatzes als Funktion der Frequenz für einen exemplarischen Luftmassendurchsatzsensor ist;
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8 ein Graph eines Luftmassendurchsatzes als Funktion der Periode für einen exemplarischen Luftmassendurchsatzsensor ist;
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9 ein Graph einer Masse als Funktion der Periode für einen exemplarischen Luftmassendurchsatzsensor ist; und
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10 ein Ablaufdiagramm zum Darstellen der Arbeits- oder Funktionsweise eines Steuersystems zum Bestimmen eines Luftmassendurchsatzes ist.
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Ausführliche Beschreibung
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Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur. Zur Verdeutlichung werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen zum Kennzeichnen gleicher Elemente verwendet. Der hierin verwendete Ausdruck ”Modul” und/oder ”Einrichtung” bzw. ”Vorrichtung” bezeichnet eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert, oder gruppenspezifisch) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
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Nachstehend wird auf 4 Bezug genommen, die ein Motorsystem 15 zeigt, in dem das Luftmassendurchsatzsystem der vorliegenden Anmeldung verwendet wird. Das Motorsystem 15 kann einen Motor 16 und ein Steuermodul 17 umfassen. Der Motor 16 kann mehrere Zylinder 18 aufweisen, die jeweils ein oder mehrere Einlassventile und/oder Auslassventile (nicht dargestellt) aufweisen. Während des Betriebs können definierte Zylinderereignisse (oder LORES-Ereignisse) für Luftmassendurchsatzberechnungen basierend auf einem Motorpositionssensorring (EPSR) 32 verwendet werden, der dazu geeignet ist, die Position von Komponenten des Motors 16 basierend auf einer Position einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle zu bestimmen.
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Das Motorsystem 15 kann ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem 20 zum Zuführen von Kraftstoff zu Zylindern des Motors 16 aufweisen. Der Motor 16 kann Luft empfangen, die zusammen mit Kraftstoff vom Kraftstoffsystem 20 verbrannt wird, um Kolben (nicht dargestellt) des Motors 16 anzutreiben. Ein elektronisches Drosselklappensteuerungsmodul (ETC-Modul) 26 kann eine Drosselklappe 27 in einem Einlasskrümmer 28 basierend auf einer Position eines Beschleunigungspedals 30 und einem durch das ETC-Modul 26 ausgeführten Drosselklappensteuerungsalgorithmus einstellen. Eine Position des Beschleunigungspedals 30 kann durch einen Beschleunigungspedalsensor 40 erfasst werden, der ein Pedalpositionssignal erzeugen kann, das über eine Kommunikation mit dem Steuermodul 17 an das ETC-Modul 26 ausgegeben wird. Eine Position eines Bremspedals 44 kann durch einen Bremspedalsensor 48 erfasst werden, der ein Bremspedalpositionssignal erzeugen kann, das über eine Kommunikation mit dem Steuermodul 17 an das ETC-Modul 26 ausgegeben wird.
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Es kann erwünscht sein, einen Luftmassendurchsatz oder eine Luftmasse zu bestimmen, der/die einem Zylinder 18 zwischen Zylinderereignissen zugeführt wird. Auf diese Weise kann die den Zylindern 18 des Motors 16 zugeführte Luftmenge erfasst oder gesteuert werden, und diese Werte können verwendet werden, um eine geeignete Kraftstoffeinspritzung vorzusehen, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch für eine Verbrennung zu erhalten. Ein Luftmassendurchsatzsensor (MAF-Sensor) 34 kann die dem Motor 16 über den Einlasskrümmer 28 zugeführte Luft erfassen. Der MAF-Sensor 34 kann basierend auf dem Luftmassendurchsatz eine Spannung erzeugen, die einem spannungsgesteuerten Oszillator des MAF-Sensors 34 zugeführt werden kann. Der MAF-Sensor 34 kann dann ein Signal mit einer Frequenz ausgeben, die mit zunehmendem Luftmassendurchsatzeingang (der durch eine Spannung dargestellt wird) zunimmt.
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Die Beziehung zwischen der Frequenz und dem Luftmassendurchsatz für den MAF-Sensor 34 kann bekannt sein und in eine Nachschlagetabelle der Masse über der Periode umgewandelt sein. Die Nachschlagetabelle der Masse über der Periode kann in einem Speicher eines Zeitmessmoduls 36 gespeichert sein. Das Zeitmessmodul 36 kann ein separates Modul oder eine Komponente des Steuermoduls 17 sein. Das Zeitmessmodul 36 kann Masse- und Periodenwerte zum Steuermodul 17 oder zu Komponenten davon übertragen. Das Steuermodul 17 kann diese Werte zum Bestimmen eines Luftmassendurchsatzes zwischen Zylinderereignissen verwenden. Der Luftmassendurchsatz zwischen Zylinderereignissen kann zum Steuern von Funktionen des Motors 16, z. B. der Kraftstoffeinspritzung vom Kraftstoffeinspritzsystem 20 in die Zylinder 18, verwendet werden.
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Zylinderereignisse können auf einem Ausgangssignal des EPSR 32 basieren. Der EPSR 32 kann einen Sensor aufweisen, der dazu geeignet ist, eine Position einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors 16 z. B. durch Erfassen einer Position von Zähnen auf der Kurbelwelle zu erfassen. Anhand der Kurbelwellenposition kann es möglich sein, die Position von Kolben in den jeweiligen Zylindern 18 des Motors 16 zu bestimmen. Beispielsweise kann ein einem Zylinderereignis zugeordnetes typisches LORES-Ereignis auf einer Kolbenposition in einem Bereich von beispielsweise 68° bis 78° vor dem oberen Totpunkt (bTDC) basieren, die durch den EPSR 32 gemessen wird. Das Ausgangssignal des EPSR 32 kann außerdem zum Bestimmen der zwischen Zylinderereignissen verstrichenen Zeit verwendet werden.
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Das Steuermodul 17 kann auch andere Eingangssignale bei der Steuerung von Funktionen des Motors 16, z. B. der Kraftstoffeinspritzung, berücksichtigen. Das Steuermodul 17 kann Signale von Emissionssensoren 50 und Systemsensoren 52 empfangen. Systemsensoren 52 können beispielsweise ein Temperatursensor oder ein Außenluftdrucksensor sein, und es können andere herkömmliche Sensor- und/oder Controllersignale verwendet werden. Ein Abtrieb des Motors 16 kann über einen Drehmomentwandler 58 und ein Getriebe 60 mit Vorder- und/oder Hinterrädern gekoppelt sein.
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Nachstehend wird auf 5 Bezug genommen, die das Steuermodul 17 und das Zeitmessmodul 36 detaillierter zeigt. In 5 kann das Zeitmessmodul 36 als Komponente des Steuermoduls 17 betrachtet werden. Das Steuermodul 17 kann die Funktionalität zum Bestimmen des Luftmassendurchsatzes bereitstellen und das Zeitmessmodul 36, das Luftmassendurchsatzmodul (MAF-Modul) 80 und andere Steuermodule 84 umfassen. Das Zeitmessmodul 36 kann ein Datenakkumulierungsmodul 82, ein Massenumwandlungsmodul 86 und ein Verarbeitungsmodul 88 aufweisen.
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Das Zeitmessmodul 36 kann die erste Ebene von Massendurchsatzberechnungen bereitstellen, wodurch Verarbeitungszeit für andere Prozessoren des Steuermoduls 17 freigegeben wird. Das Verarbeitungsmodul 88 des Zeitmessmoduls 36 kann ein Signal vom MAF-Sensor 34 empfangen und die Periode des Signals für jeden Zyklus des Signals messen. Das Massenumwandlungsmodul 86 kann Periodendaten vom Verarbeitungsmodul 88 in Massedaten umwandeln. Beispielsweise kann das Massenumwandlungsmodul 86 eine Nachschlagetabelle sein und Massedaten über Periodendaten für den MAF-Sensor 34 aufweisen. Das Verarbeitungsmodul 88 kann mit dem Massenumwandlungsmodul 86 kommunizieren, um einen Massewert für die gemessene Periode zu empfangen. Das Verarbeitungsmodul 88 kann dann mit dem Datenakkumulierungsmodul 82 kommunizieren, um die aktuellsten Masse- und Periodenwerte mit laufenden Akkumulierungen der gesamten gemessenen Masse und Periode zu akkumulieren. Das Verarbeitungsmodul 88 kann die akkumulierten Werte vom Datenakkumulierungsmodul 82 basierend auf einer Anforderung vom MAF-Modul 80 zum MAF-Modul 80 übertragen.
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Das MAF-Modul 80 kann mit dem Verarbeitungsmodul 88 kommunizieren, um akkumulierte Masse- und Periodendaten zu gewünschten Zeitpunkten basierend auf Zylinderereignissen zu empfangen, die durch den EPSR 32 angezeigt werden. Das MAF-Modul 80 kann basierend auf einem Ausgang des EPSR 32 bestimmen, wann ein Zylinderereignis auftritt. Bei jedem Zylinderereignis kann das MAF-Modul 80 das Verarbeitungsmodul 88 abfragen, um die akkumulierten Masse- und Periodendaten für dieses Zylinderereignis zu empfangen. Das MAF-Modul 80 kann dann eine Gesamtmasse oder einen Gesamtluftmassendurchsatz zwischen den Motorereignissen basierend auf den akkumulierten Masse- und Periodendaten und einer zwischen den Zylinderereignissen verstrichenen Zeit bestimmen.
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Das MAF-Modul 80 kann die Masse- und Luftmassendurchsatzwerte an andere Steuermodule 84 übertragen. Andere Steuermodule 84 können Steuermodule sein, die Luftmassendurchsatzinformation verwenden, um Verbrennungsparameter zu bestimmen, z. B. die Kraftstoffeinspritzmenge. Beispielsweise kann ein anderes Steuermodul 84 die in Zylinder 18 des Motors 16 eingespritzte Kraftstoffmenge basierend auf dem Luftmassendurchsatz modifizieren, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch für die Verbrennung aufrechtzuerhalten.
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Nachstehend wird auf 6 Bezug genommen, die allgemein durch das Bezugszeichen 90 einen Graphen zum Darstellen eines exemplarischen Frequenzausgangs des MAF-Sensors 34 für ein exemplarisches Luftmassendurchsatzmuster zeigt. Der MAF-Sensorausgang ist als das untere Signal dargestellt und kann eine Rechteckwelle sein. Wie in 6 ersichtlich ist, entspricht jedes Zylinderereignis einem LORES-Wert. Wenn der Luftmassendurchsatz durch den MAF-Sensor zunimmt, nimmt auch die Frequenz des MAF-Sensorausgangssignals zu. Die einem vollständigen Zyklus des MAF-Sensors 34 zugeordnete Periode nimmt mit zunehmendem Luftmassendurchsatz ab.
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Nachstehend wird auf 7 Bezug genommen, die einen Graphen 92 zum Darstellen einer Beziehung zwischen einer Frequenz und dem Luftmassendurchsatz für einen exemplarischen MAF-Sensor 34 zeigt. Die Frequenz kann auf der x-Achse aufgetragen und in Einheiten von Kilohertz (kHz) angegeben sein. Der Luftmassendurchsatz kann auf der y-Achse aufgetragen und in Einheiten von Gramm pro Sekunde (g/s) angegeben sein. Wie in 7 ersichtlich ist, kann die von dem MAF-Sensor 34 ausgegebene Frequenz auf eine nichtlineare Weise mit dem Luftmassendurchsatz zunehmen. Dies ist die Weise, auf die die meisten Hersteller von MAF-Sensoren 34 mit dem MAF-Sensor 34 in Beziehung stehende Information bereitstellen.
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Nachstehend wird auf 8 Bezug genommen, die einen Graphen 94 zum Darstellen einer Beziehung zwischen der Periode und dem Luftmassendurchsatz für einen exemplarischen MAF-Sensor 34 zeigt. Der Graph 94 kann aus dem Graph 92 basierend auf der Beziehung zwischen der Frequenz (Zyklen pro Sekunde) und der Periode (Sekunden pro Zyklus) bestimmt werden. Die Periode kann auf der x-Achse aufgetragen und in Einheiten von Millisekunden (ms) angegeben sein. Der Luftmassendurchsatz kann auf der y-Achse aufgetragen und in Einheiten von g/s angegeben sein. Je kürzer die Periode des betrachteten Zyklus ist, desto höher ist der Luftmassendurchsatz für diesen Zyklus. Der Graph 94 kann zum Bestimmen des Luftmassendurchsatzes nützlich sein, weil ein vom MAF-Sensor 34 empfangenes Signal eine Periode haben kann, die durch Bestimmen der Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden ansteigenden oder abfallenden Flanken des Signals leicht messbar ist.
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Nachstehend wird auf 9 Bezug genommen, die einen Graphen 96 zum Darstellen einer Beziehung zwischen der Masse und der Periode für einen exemplarischen MAF-Sensor 34 zeigt. Der Graph 96 kann aus dem Graph 94 durch Multiplizieren eines Luftmassendurchsatzwertes für eine Periode (in Gramm pro Sekunde) mit dem Wert dieser Periode (in Millisekunden) bestimmt werden, um eine Masse für diese bestimmte Periode zu bestimmen. Die Periode kann auf der x-Achse aufgetragen und in Einheiten von Millisekunden angegeben sein. Die Masse kann auf der y-Achse aufgetragen und in Einheiten von Milligramm (mg) angegeben sein. Die Periodendaten können durch das Verarbeitungsmodul 88 des Zeitmessmoduls 36 basierend auf den ansteigenden oder abfallenden Flanken eines Signals vom MAF-Sensor 34 gemessen werden. Je kürzer die durch das Verarbeitungsmodul 88 des Zeitmessmoduls 36 gemessene Periode ist, desto größer ist die Masse für diesen Zyklus. Die Information des Graphen 96 kann zum Erzeugen der Nachschlagetabelle des Massenumwandlungsmoduls 86 verwendet werden. Die Information von Masse über Periode kann zum Bestimmen eines Gesamtluftmassendurchsatzes zwischen Zylinderereignissen nützlich sein, weil die Einheiten (Masse und Zeit) zwischen Zylinderereignissen akkumuliert werden können, um einen Gesamtluftmassendurchsatz (Masse pro Zeiteinheit) zu bestimmen.
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Nachstehend wird auf 10 Bezug genommen, die ein Ablaufdiagramm zum Darstellen von Schritten zum Berechnen der Masse und des Luftmassendurchsatzes zwischen Zylinderereignissen in einer Steuerlogik 100 zeigt. Die Steuerlogik 100 kann bei Schritt 102 beginnen. In Schritt 102 kann das MAF-Modul 80 ein Ausgangssignal des EPSR 32 hinsichtlich eines neuen Zylinderereignisses überwachen. Wenn ein neues Zylinderereignis aufgetreten ist, kann das MAF-Modul 80 den Zeitpunkt des Zylinderereignisses speichern, und die Steuerlogik 100 kann zu Block 103 fortschreiten. Falls kein neues Zylinderereignis aufgetreten ist, kann die Steuerlogik 100 in einer Schleife um Block 102 verbleiben, bis ein erstes Zylinderereignis erfasst wird. In Block 103 kann das MAF-Modul-Verarbeitungsmodul 80 das Verarbeitungsmodul 88 des Zeitmessmoduls 36 abfragen, um akkumulierte Masse- und Zeit-Basis- oder Basisliniendaten zu erhalten. Alternativ könnte das MAF-Modul 80 mit dem Verarbeitungsmodul 88 kommunizieren, um jegliche akkumulierten Masse- und Zeitdaten auf Null zu setzen. Dann kann die Steuerlogik 100 zu Block 104 fortschreiten, um auf eine abfallende Flanke eines Signals vom MAF-Sensor 34 zu warten.
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In Block 104 kann das Verarbeitungsmodul 88 auf eine abfallende Flanke eines Signals vom MAF-Sensor 34 warten. Alternativ könnte das Verarbeitungsmodul 88 auf eine ansteigende Flanke eines Signals vom MAF-Sensor 34 warten. Unter der Voraussetzung, dass eine abfallende Flanke verwendet wird, könnte die Steuerlogik 100 in einer Schleife um Block 104 verbleiben, bis eine abfallende Flanke empfangen wird. Nachdem eine abfallende Flanke empfangen wurde, kann das Verarbeitungsmodul 88 damit beginnen, die Zeit bis zur nächsten abfallenden Flanke zu zählen und dann zu Block 105 fortschreiten. In Block 105 kann das Verarbeitungsmodul 88 auf die nächste abfallende Flanke eines Signals vom MAF-Sensor 34 warten. Wenn die nächste abfallende Flanke in Block 105 eintrifft, kann die Steuerlogik 100 zu Block 106 fortschreiten. Bis die abfallende Flanke eintrifft, kann die Steuerlogik 100 in einer Schleife um Schritt 105 verbleiben.
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In Schritt 106 kann das Verarbeitungsmodul 88 die zwischen der vorangehenden abfallenden Flanke und der letzten abfallenden Flanke des Ausgangssignals des MAF-Sensors 34 verstrichene Zeit (d. h. einen Zyklus) bestimmen, um eine Periode für diesen Zyklus zu bestimmen. Dann kann die Steuerlogik 100 zu Schritt 108 fortschreiten. In Schritt 108 kann das Verarbeitungsmodul 88 die der Periode des aktuellsten Zyklus entsprechende Luftmasse (mg) unter Verwendung des Massenumwandlungsmoduls 86 des Zeitmessmoduls 36 bestimmen. Das Massenumwandlungsmodul 86 kann eine Tabelle enthalten, die dazu verwendet wird, die Periodendaten gemäß Graph 96 in Massedaten umzuwandeln. Dann kann die Steuerlogik 100 zu Schritt 110 fortschreiten.
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In Schritt 110 kann das Verarbeitungsmodul 88 die aktuellsten Masse- und Periodenwerte im Datenakkumulierungsmodul 82 des Zeitmessmoduls 36 speichern. Das Datenakkumulierungsmodul 82 kann die Gesamtluftmasse und -zeit laufend akkumulieren. Diese laufende Akkumulierung kann durch Addieren der aktuellsten Masse- und Zeitwerte zu vorangehend akkumulierten Werten ausgeführt werden. Die Steuerlogik 100 kann dann zu Block 112 fortschreiten. In Block 112 kann das MAF-Modul 80 den EPSR 32 überwachen, um zu bestimmen, ob ein weiteres Zylinderereignis aufgetreten ist. Die Schritte 105 bis 112 können wiederholt werden, um auf abfallende Flanken zu warten, eine Periode zwischen abfallenden Flanken zu berechnen, eine Masse für die Periode zu bestimmen und Masse- und Periodendaten zu akkumulieren, bis ein weiteres Zylinderereignis auftritt. Wenn ein weiteres Zylinderereignis aufgetreten ist, kann das MAF-Modul 80 den Zeitpunkt des Zylinderereignisses speichern, und die Steuerlogik 100 kann zu Schritt 114 fortschreiten.
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In Schritt 114 kann das MAF-Modul 80 das Verarbeitungsmodul 88 des Zeitmessmoduls 36 abfragen, um die aktuellsten akkumulierten Masse- und Zeitwerte vom Datenakkumulierungsmodul 82 zu erhalten. Dann kann die Steuerlogik 100 zu Schritt 116 fortschreiten. In Schritt 116 kann das MAF-Modul 80 auf die dem vorangehenden Zylinderereignis zugeordneten vorangehenden akkumulierten Masse- und Zeitwerte zugreifen. Das MAF-Modul 80 kann dann die aktuellsten akkumulierten Masse- und Zeitwerte von den vorangehenden akkumulierten Masse- und Zeitwerten subtrahieren, um die Masse und die Zeit zwischen den beiden letzten Zylinderereignissen zu bestimmen. Dann kann die Steuerlogik 100 zu Schritt 118 fortschreiten.
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In Schritt 118 kann das MAF-Modul 80 die Masse zwischen den beiden Zylinderereignissen durch die Zeit zwischen den beiden Zylinderereignissen dividieren, um einen mittleren Luftmassendurchsatz zwischen den beiden Zylinderereignissen zu bestimmen. Wenn ein Gesamtmassewert erwünscht ist, kann das MAF-Modul 80 diesen mittleren Luftmassendurchsatz mit der aus den Signalen des EPSR 32 bestimmten gesamten verstrichenen Zeit zwischen den beiden Zylinderereignissen multiplizieren. Das MAF-Modul 80 kann diese Werte zur Verwendung in Fahrzeugoperationen, wie beispielsweise in der Kraftstoffeinspritzung, an andere Steuermodule 84 übertragen. Dann kann die Steuerung zu Schritt 105 zurückspringen, um die Messung der Masse und der Periode zu wiederholen, bis das nächste Zylinderereignis auftritt.
