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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen einer Sensorausgabekennlinie eines Ventilwinkelsensors, der zum Erfassen eines Winkels eines Ventils dient, das eine Öffnungsfläche eines Durchlasses steuern soll. Zum Beispiel bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Einstellen einer Sensorausgabe eines Ventilwinkelsensors, der zum Erfassen eines Winkels eines Niederdruck-AGR-Ventils dient, das an einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, die mit einem Turbolader in einem Ansaug- und Abgassystem versehen ist.
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STAND DER TECHNIK
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Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 eine Ventilvorrichtung, die an einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist, die mit einem Turbolader in einem Ansaug- und Abgassystem versehen ist. Die Ventilvorrichtung des Patentdokuments 1 umfasst ein Niederdruck-AGR-Ventil und einen Ventilwinkelsensor. Das Niederdruck-AGR-Ventil öffnet und schließt einen Niederdruck-AGR-Durchlass. Der Ventilwinkelsensor sendet entsprechend einem Winkel des Niederdruck-AGR-Ventils ein elektrisches Signal.
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Ein herkömmliches Verfahren zum Einstellen einer Ausgabekennlinie eines Ventilwinkelsensors setzt die folgenden Vorgänge ein. Und zwar wird ein Ausgabewert an der mechanisch voll geschlossenen Position eingestellt, die in einem mechanischen Aufbau eine voll geschlossene Position ist. Des Weiteren wird ein Ausgabewert an der mechanisch voll geöffneten Position eingestellt, die in einem mechanischen Aufbau eine voll geöffnete Position ist. Die Ausgabekennlinie wird als ein Verhältnis von Winkel zu Ausgabewert erhalten, das linear interpoliert ist.
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Genauer gesagt wird in den Ventilwinkelsensor ein Wert derart geschrieben, dass der Ventilwinkelsensor an der mechanisch voll geschlossenen Position eine vorbestimmte Spannung Vc ausgibt. Außerdem wird in den Ventilwinkelsensor derart ein Wert geschrieben, dass der Ventilwinkelsensor an der mechanisch voll geöffneten Position eine vorbestimmte Spannung Vo ausgibt.
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Patentdokument 1: JP 2011-32929 A
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Im Allgemeinen kann ein Drehwinkel (Ist-Winkel) eines Ventils an der mechanisch voll geöffneten Position für jedes Produkt abweichen. Einzelheiten werden unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
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Zum Beispiel wird angenommen, dass der Ist-Winkel an der mechanisch voll geschlossenen Position idealerweise 0 Grad beträgt und dass der Ist-Winkel an der mechanisch voll geöffneten Position idealerweise θo beträgt. Dennoch weicht der Ist-Winkel in der Realität aufgrund eines Abmessungsfehlers und/oder dergleichen von dem angenommenen Winkel an der mechanisch voll geschlossenen Position oder an der mechanisch voll geöffneten Position ab. Im Folgenden wird angenommen, dass der Ist-Winkel für ein Produkt A an der mechanisch voll geöffneten Position θa beträgt, was kleiner als θo ist. Außerdem beträgt der Ist-Winkel für ein Produkt B an der mechanisch voll geöffneten Position θb, was größer als θo ist.
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Wenn in diesem Fall in den Ventilwinkelsensor der Wert derart geschrieben wird, dass der Ausgabewert an der mechanisch voll geöffneten Position gleichmäßig Vo wird, liegen, wie in 7 gezeigt ist, die Ausgabekennlinien von sowohl dem Produkt A als auch dem Produkt B von der idealen Kennlinie entfernt. Dementsprechend kann eine Ausgabekennlinie für jedes Produkt abweichen.
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KURZDARSTELLUNG
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Einstellen einer Ausgabekennlinie eines Ventilwinkelsensors zur Verfügung zu stellen, das ermöglicht, eine Abweichung einer Ausgabekennlinie für jedes Produkt zu unterdrücken.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen einer Ausgabekennlinie eines Ventilwinkelsensors einer Ventilvorrichtung vorgesehen. Die Ventilvorrichtung umfasst ein Ventil und den Ventilwinkelsensor. Das Ventil ist so aufgebaut, dass es eine Öffnung in einem Durchlass steuert. Der Ventilwinkelsensor ist so aufgebaut, dass er entsprechend einem Drehwinkel des Ventils ein elektrisches Signal sendet. Das Verfahren umfasst in einem Speichervorgang ein Speichern eines Ist-Messwerts eines Ventilwinkels in einer mechanisch voll geöffneten Position, die in einem mechanischen Aufbau eine voll geöffnete Position ist, als einen Ist-Vollöffnungswinkel. Das Verfahren umfasst außerdem in einem ersten Einstellvorgang ein Einstellen eines Ausgabewerts in einer mechanisch voll geschlossenen Position, die in dem mechanischen Aufbau eine voll geschlossene Position ist. Das Verfahren umfasst außerdem in einem zweiten Einstellvorgang ein Einstellen eines Ausgabewerts an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel, der in dem Speichervorgang gespeichert wird. Die Ausgabekennlinie wird entsprechend dem Ausgabewert, der in dem ersten Einstellvorgang eingestellt wird, und dem Ausgabewert, der in dem zweiten Einstellvorgang eingestellt wird, als eine Beziehung von Winkel zu Ausgabewert eingestellt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen einer Ausgabekennlinie eines Ventilwinkelsensors vorgesehen. Der Ventilwinkelsensor ist so aufgebaut, dass er entsprechend einem Drehwinkel eines Ventils ein elektrisches Signal sendet. Das Ventil ist drehbar, um eine Öffnung in einem Durchlass zu steuern. Das Verfahren umfasst ein Speichern eines Ist-Messwerts des Drehwinkels als einen Ist-Vollöffnungsventilwinkel, wenn sich das Ventil in einer mechanisch voll geöffneten Position befindet, wobei die mechanisch voll geöffnete Position eine voll geöffnete Position des Ventils in einem mechanischen Aufbau des Ventils ist. Das Verfahren umfasst außerdem ein erstes Einstellen eines ersten Ausgabewerts des Ventilwinkelsensors, wenn sich das Ventil in einer mechanisch voll geschlossenen Position befindet, wobei die mechanisch voll geschlossene Position eine voll geschlossene Position des Ventils in dem mechanischen Aufbau ist. Das Verfahren umfasst außerdem ein zweites Einstellen eines zweiten Ausgabewerts des Ventilwinkelsensors, wenn sich das Ventil an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel befindet, der gespeichert ist. Die Ausgabekennlinie wird entsprechend dem ersten Ausgabewert und dem zweiten Ausgabewert als eine Beziehung von Winkel zu Ausgabewert eingestellt.
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Die Ausdrücke "erstes" und "zweites" beschränken nicht die Reihenfolge der Einstellvorgänge.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und weitern Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen genauer aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt. Die Zeichnungen zeigen Folgendes:
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1 eine schematische Ansicht, die entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Ansaug- und Abgassystem für eine Brennkraftmaschine zeigt;
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2 eine Schnittansicht, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel eine Ventilvorrichtung zeigt, wenn sich ein Niederdruck-AGR-Ventil in einer voll geschlossenen Position befindet;
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3 eine Schnittansicht, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel die Ventilvorrichtung zeigt, wenn sich das Niederdruck-AGR-Ventil in einer voll geöffneten Position befindet;
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4 ein Korrelationsdiagramm, das entsprechend dem Ausführungsbeispiel eine Beziehung zwischen einer Ventilöffnungsposition des Niederdruck-AGR-Ventils und einer Ventilöffnungsposition eines Ansaugventils zeigt;
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5 ein Ablaufdiagramm, das entsprechend dem Ausführungsbeispiel ein Verfahren zum Einstellen einer Sensorausgabe zeigt;
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6 eine grafische Darstellung, um entsprechend dem Ausführungsbeispiel das Verfahren zum Einstellen der Sensorausgabe zu erläutern; und
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7 eine grafische Darstellung, um ein herkömmliches Verfahren zum Einstellen einer Sensorausgabe zu erläutern.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Im Folgenden werden ausführlich Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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Ausführungsbeispiel
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Das Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 beschrieben. Zunächst wird unter Bezugnahme auf 1 ein Ansaug- und Abgassystem für eine Brennkraftmaschine beschrieben. In dem Ansaug- und Abgassystem wird entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ein Verfahren zum Einstellen einer Sensorausgabe eingesetzt. Das Ansaug- und Abgassystem umfasst einen Ansaugdurchlass 2, einen Abgasdurchlass 3, einen Turbolader, eine Hochdruck-AGR-Vorrichtung und eine Niederdruck-AGR-Vorrichtung. Der Ansaugdurchlass 2 leitet Ansaugluft zur Kraftmaschine 1. Der Abgasdurchlass 3 gibt Abgas von der Kraftmaschine 1 ab. Der Turbolader umfasst eine Abgasturbine 4 und einen Verdichter 5. Die Abgasturbine 4 ist in dem Abgasdurchlass 3 vorgesehen. Der Verdichter 5 ist in dem Ansaugdurchlass 2 vorgesehen. Die Hochdruck-AGR-Vorrichtung und die Niederdruck-AGR-Vorrichtung führen einen Teil des Abgases in den Ansaugdurchlass 2 zurück.
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Der Ansaugdurchlass 2 ist von der stromaufwärtigen Seite der Ansaugluft aus in dieser Reihenfolge mit einem Luftfilter 8, dem Verdichter 5 des Turboladers, einem Zwischenkühler 9, einem Drosselventil 10, einem Ausgleichsbehälter 11 und dergleichen versehen. Der Luftfilter 8 entfernt in der Ansaugluft enthaltene Fremdstoffe. Der Zwischenkühler 9 kühlt Ansaugluft, die in dem Verdichter 5 mit Druck beaufschlagt wurde. Das Drosselventil 10 steuert eine Ansaugluftstrommenge. Der Ausgleichsbehälter 11 bildet eine Kammer mit einem vorbestimmten Volumen.
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Der Abgasdurchlass 3 ist von der stromaufwärtigen Seite des Abgases aus in dieser Reihenfolge mit der Abgasturbine 4 des Turboladers, einem Dieselpartikelfilter (DPF) 12 und dergleichen versehen. Der DPF 12 fängt in dem Abgas enthaltene Partikel (PM) ein.
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Die Abgasturbine 4 ist so aufgebaut, dass sie Energie vom Abgas in ein Drehmoment umwandelt. Der Verdichter 5 ist koaxial mit der Abgasturbine 4 verbunden und wird durch Aufbringung des von der Abgasturbine 4 umgewandelten Drehmoments angetrieben, wodurch er Ansaugluft unter Druck setzt.
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Die Hochdruck-AGR-Vorrichtung nimmt unmittelbar, nachdem die Kraftmaschine 1 das Abgas abgegeben hat, Abgas mit verhältnismäßig hohem Druck und hoher Temperatur auf. Die Hochdruck-AGR-Vorrichtung führt einen Teil des Abgases als Hochdruck-AGR-Gas in den Ansaugdurchlass 2 zurück. Die Hochdruck-AGR-Vorrichtung umfasst den Abgasdurchlass 3, der sich von der Abgasturbine 4 aus auf der stromaufwärtigen Seite des Abgases befindet, einen Hochdruck-AGR-Durchlass 13, ein Hochdruck-AGR-Ventil 14, einen Hochdruck-AGR-Kühler 15 und ein Umschaltventil 16. Der Hochdruck-AGR-Durchlass 13 verbindet den Ansaugdurchlass 2 auf der stromabwärtigen Seite der Ansaugluft von dem Drosselventil 10 aus. Das Hochdruck-AGR-Ventil 14 steuert eine Durchflussmenge von Hochdruck-AGR-Gas, das durch den Hochdruck-AGR-Durchlass 13 geht. Der Hochdruck-AGR-Kühler 15 kühlt Hochdruck-AGR-Gas. Das Umschaltventil 16 schaltet zwischen einem Weg, der durch den Hochdruck-AGR-Kühler 15 geht, und einem Weg um, der den Hochdruck-AGR-Kühler 15 umgeht.
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Die Niederdruck-AGR-Vorrichtung nimmt Abgas mit einem verhältnismäßig geringen Druck und einer verhältnismäßig geringen Temperatur auf. Die Niederdruck-AGR-Vorrichtung führt einen Teil des Abgases als Niederdruck-AGR-Gas in den Ansaugdurchlass 2 zurück. Die Niederdruck-AGR-Vorrichtung umfasst einen Niederdruck-AGR-Durchlass 20, ein Niederdruck-AGR-Ventil 21, einen Niederdruck-AGR-Kühler 22 und ein Drosselventil 23. Der Niederdruck-AGR-Durchlass 20 verbindet den Abgasdurchlass 3, der sich von der Abgasturbine 4 aus auf der stromabwärtigen Seite des Abgases befindet, mit dem Ansaugdurchlass 2 der Ansaugluft auf der stromaufwärtigen Seite des Verdichters 5. In diesem Ausführungsbeispiel verbindet der Niederdruck-AGR-Durchlass 20 den Abgasdurchlass 3, der sich auf der stromabwärtigen Seite des DPF 12 befindet, mit dem Ansaugdurchlass 2. Das Niederdruck-AGR-Ventil 21 steuert eine Durchflussmenge von Niederdruck-AGR-Gas, das durch den Niederdruck-AGR-Durchlass 20 geht. Der Niederdruck-AGR-Kühler 22 kühlt Niederdruck-AGR-Gas. Das Drosselventil 23 steuert eine Öffnung des Ansaugdurchlasses 2 auf der stromaufwärtigen Seite der Ansaugluft von dem Niederdruck-AGR-Durchlass 20 aus. Das Drosselventil 23 steuert den Ansaugdurchlass 2 zusammen mit einem Öffnungs- und Schließvorgang des Niederdruck-AGR-Ventils 21.
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Das Niederdruck-AGR-Ventil 21 und das Drosselventil 23 sind in der Ventilvorrichtung 24 als ein einzelnes Bauteil, das von einem einzelnen Stellglied betätigt wird, vereint (integriert). Die Ventilvorrichtung 24 umfasst das Niederdruck-AGR-Ventil 21, das Drosselventil 23, ein elektrisches Stellglied 25 und einen Ventilwinkelsensor 26. Das elektrische Stellglied 25 betätigt das Niederdruck-AGR-Ventil 21. Der Ventilwinkelsensor 26 sendet entsprechend einem Drehwinkel des Niederdruck-AGR-Ventils 21 ein elektrisches Signal.
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Das Niederdruck-AGR-Ventil 21 ist ein Schmetterlingsventil, das an einer Welle 28 befestigt ist. Die Welle 28 wird drehbar von einem Gehäuse getragen, das den Niederdruck-AGR-Durchlass 20 bildet. Das Niederdruck-AGR-Ventil 21 blockiert im Wesentlichen den Niederdruck-AGR-Durchlass 20, wenn es sich im voll geschlossenen Zustand befindet. Das Niederdruck-AGR-Ventil 21 ändert eine Durchlassquerschnittsfläche des Niederdruck-AGR-Durchlasses 20 zur Maximalfläche, wenn es sich im voll geöffneten Zustand befindet.
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Der voll geschlossene Zustand und der voll geöffnete Zustand entsprechen in einem Steuerungsbereich, in dem das Niederdruck-AGR-Ventil 21 durch das elektrische Stellglied 25 betätigt wird, einem Zustand in einer voll geschlossenen Position und einem Zustand in einer voll geöffneten Position. Die voll geschlossene Steuerungsposition und die voll geöffnete Steuerungsposition werden zwischen einer mechanisch voll geschlossenen Position und einer mechanisch voll geöffneten Position eingestellt. Die mechanisch voll geschlossene Position und die mechanisch voll geöffnete Position sind jeweils durch eine mechanische Struktur, etwa einen Anschlag definiert. Das heißt, dass die mechanisch voll geöffnete Position bezüglich der voll geöffneten Steuerungsposition auf der offenen Seite eingestellt ist. Wenn sich das Niederdruck-AGR-Ventil 21 an der mechanisch voll geöffneten Position befindet, macht es in einem mechanisch beweglichen Bereich des Ventils die Durchlassquerschnittsfläche des Niederdruck-AGR-Durchlasses 20 zur Maximalfläche.
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Das elektrische Stellglied 25 ist zum Beispiel ein elektrischer Motor und es ist so aufgebaut, dass es über einen Kraftübertragungsmechanismus auf die Welle 28 eine Drehantriebskraft aufbringt. Das elektrische Stellglied 25 wird mit Elektrizität versorgt, die zum Beispiel von einer elektronischen Steuerungseinheit (ECU, nicht gezeigt) gesteuert wird.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst der Kraftübertragungsmechanismus ein Ritzel 31, ein Untersetzungsrad 32, ein Rad kleinen Durchmessers 33 und ein Ventilrad 34. Das Ritzel 31 ist an einer Abtriebswelle des Elektromotors vorgesehen. Das Untersetzungsrad 32 kämmt mit dem Ritzel 31. Das Rad kleinen Durchmessers 33 bildet mit dem Untersetzungsrad 32 eine Einheit und ist um eine gemeinsame Mittelachse drehbar. Das Ventilrad 34 kämmt mit dem Rad kleinen Durchmessers 33. Das Ventilrad 34 ist an der Welle 28 befestigt, um dadurch eine Übertragung der Drehung des Elektromotors auf die Welle 28 zu ermöglichen.
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Der Ventilwinkelsensor 26 ist eine Drehwinkelerfassungsvorrichtung mit einem berührungslosen Aufbau, um einen Drehwinkel des Niederdruck-AGR-Ventils 21 zu erfassen. Genauer gesagt umfasst der Ventilwinkelsensor 26 ein Paar Magnete und einen Hall-IC. Der Hall-IC befindet sich nahe an den Magneten. Der Ventilwinkelsensor 26 erfasst den Drehwinkel des Niederdruck-AGR-Ventils 21, indem er eine Ausgabekennlinie des Hall-IC nutzt, die sich entsprechend der Drehung der Magnete ändert. Der Ventilwinkelsensor 26 kann anstelle des Hall-IC ein berührungsloses Magnetismuserfassungselement einsetzen, etwa einen Einzelkörper aus einem Hall-Element und/oder einem Magnetwiderstandselement.
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Das Drosselventil 23 in 1 ist ein Schmetterlingsventil, das an einer Welle 36 befestigt ist. Die Welle 36 wird drehbar von einem Gehäuse getragen, das den Ansaugdurchlass bildet. Das Drosselventil 23 drosselt den Ansaugdurchlass 2, um eine Durchflussmenge an Niederdruck-AGR-Gas zu erhöhen. Das Drosselventil 23 ist von einer Verbindung zwischen dem Niederdruck-AGR-Durchlass 20 und dem Ansaugdurchlass 2 aus auf einer stromaufwärtigen Seite der Ansaugluft vorgesehen. Das Drosselventil 23 drosselt die Durchlassquerschnittsfläche des Ansaugdurchlasses 2 am meisten, wenn es sich im voll geschlossenen Zustand befindet. Das Drosselventil 23 öffnet die Durchlassquerschnittsfläche des Ansaugdurchlasses 2 am meisten, wenn es sich im voll geöffneten Zustand befindet. Das Drosselventil 23 kann bezogen auf eine Verbindung zwischen dem Niederdruck-AGR-Durchlass 2 und dem Abgasdurchlass 3 auf einer stromabwärtigen Seite des Abgases vorgesehen sein. In diesem Fall kann das Drosselventil 23 den Abgasdurchlass 3 drosseln, um eine Durchflussmenge an Niederdruck-AGR-Gas zu erhöhen.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist die Welle 36 des Drosselventils 23 parallel zur Welle 28 des Niederdruck-AGR-Ventils 21. Die Welle 28 und die Welle 36 sind miteinander über einen Verbindungsmechanismus verbunden. Die Welle 36 ist so aufgebaut, dass sie sich dreht, wenn die Welle 28 von dem Elektromotor gedreht wird.
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Der Verbindungsmechanismus umfasst eine antreibende Platte 38 und eine angetriebene Platte 39. Die antreibende Platte 38 dreht sich zusammen mit der Welle 28. Die angetriebene Platte 39 dreht sich zusammen mit der Welle 36. Der Verbindungsmechanismus wird durch einen Eingriff zwischen einer Nockennut 38a, die in der antreibenden Platte 38 ausgebildet ist, und einem Stift 39a gebildet, der an der angetriebenen Platte 39 vorgesehen ist.
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Die Nockennut 38a hat ein Profil, das so definiert ist, dass es den folgenden Vorgang erlaubt. Wie in 2 gezeigt ist, befindet sich das Drosselventil 23 in einem voll geöffneten Zustand, wenn sich das Niederdruck-AGR-Ventil 21 in einem voll geschlossenen Zustand befindet. Wenn ein Winkel des Niederdruck-AGR-Ventils 21 zu einem vorbestimmten Winkel wird, beginnt das Drosselventil 23 damit, sich in eine Ventilschließrichtung zu bewegen. Wie in 3 gezeigt ist, befindet sich das Drosselventil 23 in einem voll geschlossenen Zustand, wenn sich das Niederdruck-AGR-Ventil 21 in einem voll geöffneten Zustand befindet. Das heißt, dass sich, wie in 4 gezeigt ist, eine Ventilöffnungsposition des Drosselventils 23 bezogen auf eine Änderung einer Ventilöffnungsposition des Niederdruck-AGR-Ventils 21 nichtlinear ändert.
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Die ECU umfasst einen Mikrocomputer mit einem allgemein bekannten Aufbau. Und zwar umfasst der Mikrocomputer eine CPU, eine Speichervorrichtung, eine Eingabeschaltung, eine Ausgabeschaltung und/oder dergleichen. Die CPU implementiert verschiedene Verarbeitungen, etwa eine Steuerungsverarbeitung und/oder eine Datenverarbeitung. Die Speichervorrichtung ist zum Beispiel eine Speichereinheit wie ein ROM und/oder ein RAM, die so aufgebaut sind, dass sie verschiedene Programme und verschiedene Daten speichern. Die Eingangsschaltung und die Ausgangsschaltung fungieren jeweils als eine Eingabeeinheit und eine Ausgabeeinheit.
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Die ECU ist so aufgebaut, dass sie entsprechend einer Sensorausgabe, die von dem Ventilwinkelsensor 26 aus zugesandt wird, und einer vorbestimmten und vorgespeicherten Korrelation zwischen dem Ventilwinkel und der Durchflussmenge ein Steuerungssignal an das elektrische Stellglied 25 sendet. Die ECU steuert somit das elektrische Stellglied 25 so, dass eine gewünschte Durchflussmenge erzeugt wird. Genauer gesagt empfängt die ECU die Sensorausgabe vom Ventilwinkelsensor 26. Die ECU erzeugt außerdem das Steuerungssignal, etwa die dem elektrischen Stellglied 25 zuzuführende Elektrizität, derart dass der Ventilwinkel, der von dem Ventilwinkelsensor 26 erfasst wird, im Wesentlichen mit einem Sollwert zusammenfällt, der benötigt wird, um die gewünschte Durchflussmenge zu erreichen.
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Verfahren zum Einstellen der Sensorausgabe
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Der Ventilwinkelsensor 26 bringt entsprechend dem Ventilwinkel eine Spannung auf. Das heißt, dass der Ventilwinkelsensor 26 eine Ausgabekennlinie hat, die einer vorbestimmten Beziehung Winkel-Spannung entspricht. Bei der Massenfertigung der Ventilvorrichtung 24 kann es wünschenswert sein, die Ausgabekennlinie an der vorbestimmten Kennlinie (idealen Kennlinie) einzustellen, derart dass die Ausgabekennlinie des Ventilwinkelsensors 26 unter den hergestellten Ventilvorrichtungen 24 nicht abweicht. Angesichts dessen wird eine Sensorausgabeeinstellung durchgeführt, um eine Ausgabekennlinienanpassung des Ventilwinkelsensors 26 vorzunehmen. Und zwar wird die Sensorausgabeeinstellung durchgeführt, indem ein externes Instrument (Einstellvorrichtung) 40 verwendet wird. Die Einstellvorrichtung 40 wird mit dem Ventilwinkelsensor 26 verbunden.
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Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 5 und 6 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel ein Verfahren der Sensorausgabeeinstellung beschrieben. Zunächst wird im Schritt S1 ein Ist-Messwert des Ventilwinkels, wenn er sich an der mechanisch voll geöffneten Position befindet, als ein Ist-Vollöffnungsventilwinkel gespeichert. Die Einstellvorrichtung 40 umfasst eine Speichereinheit, die so aufgebaut ist, dass sie den Ist-Vollöffnungsventilwinkel speichert. Zum Beispiel wird bei der Sensorausgabekennlinieneinstellung eines Produkts A angenommen, dass an der mechanisch voll geöffneten Position der Ist-Messwert θa des Winkels erhalten wird. In diesem Fall wird θa als der Ist-Vollöffnungsventilwinkel gespeichert. Dabei ist zu beachten, dass die Messung der mechanisch voll geöffneten Position durch eine andere Erfassungsvorrichtung als die Einstellvorrichtung 40 durchgeführt wird. Außerdem wird der gemessene Ist-Messwert von der Erfassungsvorrichtung zur Einstellvorrichtung 40 gesendet, und der Ist-Messwert wird in der Speichereinheit gespeichert.
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Anschließend wird im Schritt S2 der Ausgabewert an der mechanisch voll geöffneten Position eingestellt. Und zwar wird in den Ventilwinkelsensor 26 ein Punkt (0, Vc) geschrieben, derart dass der Ventilwinkelsensor 26 eine Spannung Vc sendet, wenn der Ventilwinkel an der mechanisch voll geschlossenen Position 0 Grad beträgt.
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Anschließend wird im Schritt S3 der Ausgabewert an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel θ eingestellt. Der Ausgabewert an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel θ ist zuvor im Schritt S1 gespeichert worden. Indem eine lineare Interpolation zwischen der Spannung Vc an dem Ventilwinkel 0 Grad und der Spannung Vo an dem Ventilwinkel θo durchgeführt wird, wird die Beziehung Winkel-Spannung als eine ideale Kennlinie erhalten. Im Schritt S3 wird der Ausgabewert an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel θa in Übereinstimmung mit der idealen Kennlinie eingestellt. Das heißt, dass in den Ventilwinkelsensor 26 der Punkt (θa, Va) geschrieben wird, derart dass der Ventilwinkelsensor 26 an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel θa in Übereinstimmung mit der idealen Kennlinie die Spannung Va ausgibt.
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Mittels des oben beschriebenen Vorgangs wird die Ausgabekennlinie an der idealen Kennlinie eingestellt. Und zwar wird der Ventilwinkelsensor 26 so eingestellt, dass er die Spannung entsprechend einer Neigung der Beziehung Winkel-Spannung ausgibt, die sich entsprechend den geschriebenen zwei Punkten berechnen lässt. Die Ausgabekennlinie kann gleichermaßen für ein Produkt B, das sich an einem Winkel θb befindet, der größer als der Winkel θo ist, wenn es sich an der mechanisch voll geöffneten Position befindet, an der idealen Kennlinie eingestellt werden.
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Wirkung im Betrieb
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Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel umfasst das Verfahren einen Speichervorgang, einen ersten Einstellvorgang und einen zweiten Einstellvorgang. In dem Speichervorgang wird der Ist-Messwert des Ventilwinkels an der mechanisch voll geöffneten Position als der Ist-Vollöffnungsventilwinkel gespeichert. In dem ersten Einstellvorgang wird der Ausgabewert an der mechanisch voll geschlossenen Position eingestellt. In dem zweiten Einstellvorgang wird der Ausgabewert an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel eingestellt. Dieses Verfahren ermöglicht es, die Ausgabekennlinie, ohne Einfluss einer Abweichung des Ist-Winkels an der mechanisch voll geöffneten Position, an der idealen Kennlinie einzustellen. Somit steigert das Verfahren die Zuverlässigkeit des Ausgabewerts aus dem Ventilwinkelsensor 26, um eine Steuerung der Ventilöffnungsposition mit hoher Genauigkeit zu ermöglichen.
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Außerdem umfasst die Ventilvorrichtung 24 entsprechend diesem Ausführungsbeispiel das Drosselventil 23, das zusammen mit dem Niederdruck-AGR-Ventil 21 angetrieben wird. Bei einem Aufbau mit einem angetriebenen Ventil, das zusammen mit einem antreibenden Ventil betätigt wird, tritt in einem Fall, in dem eine Ventilöffnungspositionssteuerung für das antreibende Ventil einen Fehler hat, auch in dem angetriebenen Ventil ein Fehler auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das angetriebene Ventil bezogen auf das antreibende Ventil insbesondere nichtlinear betätigt. Bei dem Aufbau dieses Ausführungsbeispiels ist es schwer vorauszusagen, wie viel Fehler an dem antreibenden Ventil auftritt. Das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels ermöglicht es, die Abweichung der Ausgabekennlinie zu beschränken, wodurch die Ventilöffnungspositionssteuerung des Niederdruck-AGR-Ventils 21, das das antreibende Ventil ist, mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird. Daher ermöglicht das Verfahren auch die Ventilöffnungspositionssteuerung des Drosselventils 23, das das angetriebene Ventil ist, mit hoher Genauigkeit.
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Abwandlung
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In diesem Ausführungsbeispiel wird die Ausgabeeinstellung für den Ventilwinkelsensor veranschaulicht, der zum Erfassen des Drehwinkels des Niederdruck-AGR-Ventils 21 dient. Die Erfindung ist nicht auf das oben veranschaulichte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Erfindung kann auch bei einer Ausgabeeinstellung für einen Ventilwinkelsensor eingesetzt werden, der zum Erfassen des Drehwinkels des Drosselventils 10 dient.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Sensorausgabeeinstellverfahren zum Einstellen der Ausgabekennlinie des Ventilwinkelsensors in der Ventilvorrichtung. Die Ventilvorrichtung umfasst das Ventil und den Ventilwinkelsensor. Das Ventil steuert die Öffnungsfläche in dem Durchlass. Der Ventilwinkelsensor sendet entsprechend dem Drehwinkel des Ventils das elektrische Signal.
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Das Sensorausgabeeinstellverfahren umfasst den Speichervorgang, den ersten Einstellvorgang und den zweiten Einstellvorgang. In dem Speichervorgang wird der Ist-Messwert des Ventilwinkels an der mechanisch voll geöffneten Position als der Ist-Vollöffnungsventilwinkel gespeichert. Die mechanisch voll geöffnete Position ist die voll geöffnete Position in dem mechanischen Aufbau. In dem ersten Einstellvorgang wird der Ausgabewert an der mechanisch voll geschlossenen Position eingestellt. Die mechanisch voll geschlossene Position ist die voll geschlossene Position in dem mechanischen Aufbau. In dem zweiten Einstellvorgang wird der Ausgabewert an dem Ist-Vollöffnungsventilwinkel, der im Speichervorgang gespeichert wird, eingestellt.
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Die Ausgabekennlinie wird entsprechend dem Ausgabewert, der in dem ersten Einstellvorgang eingestellt wird, und dem Ausgabewert, der in dem zweiten Einstellvorgang eingestellt wird, als die Beziehung von Winkel zu Ausgabewert eingestellt.
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Dieses Verfahren ermöglicht es, die Ausgabekennlinie, ohne Einfluss einer Abweichung des Ist-Winkels an der mechanisch voll geöffneten Position, an der idealen Kennlinie einzustellen.
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Es sollte beachtet werden, dass zwar die Vorgänge des Ausführungsbeispiels der Erfindung hier in einer bestimmten Reihenfolge von Schritten beschrieben worden sind, dass aber innerhalb der Schritte der Erfindung weitere alternative Ausführungsbeispiele möglich sein sollen, die verschiedene andere Abfolgen dieser Schritte und/oder zusätzliche Schritte umfassen.
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Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, doch versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele und Anordnungen beschränkt ist. Die Erfindung soll verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abdecken. Außerdem werden zwar verschiedene Kombinationen und Aufbauformen bevorzugt, doch fallen auch andere Kombinationen und Aufbauformen mit mehr, weniger oder nur einem Element unter die Grundidee und den Schutzumfang der Erfindung.
