DE102014116583A1 - System und verfahren zum diagnostizieren einer störung in einer einlassluftströmungsbeschränkungen kompensierenden drosselflächenkorrektur - Google Patents

System und verfahren zum diagnostizieren einer störung in einer einlassluftströmungsbeschränkungen kompensierenden drosselflächenkorrektur Download PDF

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Abstract

Ein System gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Modul für eine gewünschte Drosselfläche, ein Korrekturfaktormodul, ein Drosselsteuermodul und ein Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul. Das Modul für die gewünschte Drosselfläche ermittelt eine gewünschte Drosselfläche basierend auf einer Fahrereingabe. Das Korrekturfaktormodul ermittelt einen Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf einer Differenz zwischen einer geschätzten Einlassluftströmung und einer gemessenen Einlassluftströmung, um eine Abnahme in der gemessenen Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren. Das Drosselsteuermodul ermittelt eine gewünschte Drosselposition basierend auf der gewünschten Drosselfläche und dem Drosselflächen-Korrekturfaktor. Das Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul diagnostiziert eine Störung in einem Betrag einer Einlassluftströmungskompensation basierend auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor.

Description

  • VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/909,031, die am 26. November 2013 eingereicht wurde. Die Offenbarung der vorstehenden Anmeldung ist hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Systeme und Verfahren zum Diagnostizieren einer Störung in einer Drosselflächenkorrektur, die Einlassluftströmungsbeschränkungen kompensiert.
  • HINTERGRUND
  • Die hier vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sowohl die Arbeit der derzeit genannten Erfinder, in dem Maß, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, als auch Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
  • Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Eine Luftströmung in den Motor wird mittels einer Drossel geregelt. Spezieller stellt die Drossel eine Drosselfläche ein, was die Luftströmung in den Motor vergrößert oder verkleinert. Wenn die Drosselfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder zu liefern und/oder eine gewünschte Drehmomentausgabe zu erreichen. Eine Erhöhung der Menge an Luft und Kraftstoff, die an die Zylinder geliefert werden, vergrößert die Drehmomentausgabe des Motors.
  • Bei Motoren mit Funkenzündung löst ein Zündfunken die Verbrennung eines Luft/Kraftstoff-Gemischs aus, das an die Zylinder geliefert wird. Bei Motoren mit Kompressionszündung verbrennt die Kompression in den Zylindern das Luft/Kraftstoff-Gemisch, das an die Zylinder geliefert wird. Der Zündfunkenzeitpunkt und die Luftströmung können die primären Mechanismen zum Einstellen der Drehmomentausgabe der Motoren mit Funkenzündung sein, während die Kraftstoffströmung der primäre Mechanismus zum Einstellen der Drehmomentausgabe der Motoren mit Kompressionszündung sein kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein System gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Modul für eine gewünschte Drosselfläche, ein Korrekturfaktormodul, ein Drosselsteuermodul und ein Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul. Das Modul für die gewünschte Drosselfläche ermittelt eine gewünschte Drosselfläche basierend auf einer Fahrereingabe. Das Korrekturfaktormodul ermittelt einen Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf einer Differenz zwischen einer geschätzten Einlassluftströmung und einer gemessenen Einlassluftströmung, um eine Abnahme in der gemessenen Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren. Das Drosselsteuermodul ermittelt eine gewünschte Drosselposition basierend auf der gewünschten Drosselfläche und dem Drosselflächen-Korrekturfaktor. Das Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul diagnostiziert eine Störung in einem Betrag einer Einlassluftströmungskompensation basierend auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor.
  • Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der ausführlichen Beschreibung, der Ansprüche und der Zeichnungen offensichtlich werden. Die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele sind nur zu Darstellungszwecken gedacht und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
  • 3 bis 5 ein Flussdiagramme sind, die ein beispielhaftes Steuerverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellen.
  • In den Zeichnungen können Bezugszeichen erneut verwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Typischerweise ermitteln ein Motorsteuersystem und ein Motorsteuerverfahren eine gewünschte Drosselfläche basierend auf einer Fahrereingabe, wie beispielsweise einer Gaspedalposition oder einer Tempomateinstellung, und sie steuern eine Drossel eines Motors basierend auf der gewünschten Drosselfläche. Das System und das Verfahren ermitteln die gewünschte Drosselfläche basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen der gewünschten Drosselfläche und einem Betrag einer Luftströmung durch einen Einlasskrümmer des Motors. Mit der Zeit bilden sich Ablagerungen an der Drossel aufgrund einer Rückströmung durch die Drossel, nachdem der Motor abgeschaltet ist, wodurch die Luftströmung durch die Drossel beschränkt wird. Dadurch spiegelt die vorbestimmte Beziehung den tatsächlichen Betrag der Einlassluftströmung, welcher der gewünschten Drosselfläche entspricht, nicht genau wider.
  • In einigen Fällen steuern das System und das Verfahren die Drosselfläche basierend auf der gewünschten Drosselfläche und einem Drosselflächen-Korrekturfaktor. Der Drosselflächen-Korrekturfaktor wird verwendet, um eine Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren. Das System und das Verfahren ermitteln den Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf der gewünschten Drosselfläche unter Verwendung einer Nachschlagetabelle, welche die gewünschte Drosselfläche auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor abbildet. Die Werte in der Nachschlagetabelle werden basierend auf einem Lernrest angepasst, der ein Mittelwert mehrerer Differenzen zwischen einer gemessenen Einlassluftströmung und einer geschätzten Einlassluftströmung ist, welche zu mehreren unterschiedlichen Zeiten ermittelt werden.
  • Wenn die Drossel gereinigt wird und die Ablagerungen an der Drossel entfernt werden, können die Werte der Nachschlagetabelle und/oder der Lernrest beispielsweise unter Verwendung eines Diagnose-Serviceprogramms zurückgesetzt werden (beispielsweise auf Null gesetzt werden). Wenn die Werte der Nachschlagetabelle nicht zurückgesetzt werden, ist der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer, als zum Kompensieren einer Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung notwendig ist. Dadurch kann der Betrag der Einlassluftströmung größer als gewünscht sein, und die Leerlaufdrehzahl des Motors kann erhöht sein, wodurch bewirkt werden kann, dass ein Diagnosefehlercode (DTC) gesetzt wird. Wenn ein DTC gesetzt ist, stoppen das System und das Verfahren das Anpassen der Nachschlagetabelle basierend auf dem Lernrest, und daher bleibt die Leerlaufdrehzahl des Motors bei einer erhöhten Drehzahl.
  • Um dieses Problem zu behandeln, identifizieren ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung, wann ein Drosselflächen-Korrekturfaktor größer ist, als zum Kompensieren einer Abnahme in dem Betrag der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung notwendig ist. Wenn eine Überkompensation identifiziert wird, verringern das System und das Verfahren den Drosselflächen-Korrekturfaktor allmählich auf Null. Das System und das Verfahren können eine Überkompensation identifizieren, wenn der Lernrest kleiner als ein erster Wert ist und der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als ein zweiter Wert ist. Der erste Wert kann ein vorbestimmter Wert sein (z. B. 0), und der Betrag der Einlassluftströmung kann größer als gewünscht sein, wenn der Lernrest kleiner als der erste Wert ist. Der zweite Wert kann ein vorbestimmter Prozentanteil einer Grenze sein, die auf den Drosselflächen-Korrekturfaktor angewendet wird.
  • Das Identifizieren einer Überkompensation und das Verringern des Drosselflächen-Korrekturfaktors auf Null, wenn eine Überkompensation identifiziert wird, verhindern, dass Diagnosefehlercodes aufgrund einer erhöhten Einlassluftströmung und/oder einer erhöhten Motorleerlaufdrehzahl gesetzt werden. Zusätzlich ermöglichen das Identifizieren einer Überkompensation und das Verringern des Drosselflächen-Korrekturfaktors auf Null, wenn eine Überkompensation identifiziert wird, dass das System und das Verfahren die Grenze erhöhen, die auf den Drosselflächen-Korrekturfaktor angewendet wird. Dadurch kann die Drosselfläche um einen größeren Betrag angepasst werden, um eine Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren, was die Wartungskosten verringert und die Fahrbarkeit verbessert.
  • Nun auf 1 Bezug nehmend, umfasst ein beispielhaftes Motorsystem 100 einen Motor 102, der ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Der Betrag des Drehmoments, das durch den Motor 102 erzeugt wird, basiert auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104. Die Fahrereingabe kann auf einer Position eines Gaspedals basieren. Die Fahrereingabe kann auch auf einem Tempomat basieren, der ein adaptives Tempomatsystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um eine vorbestimmte Nachfolgedistanz aufrecht zu erhalten.
  • Luft wird durch ein Einlasssystem 108 in den Motor 102 eingelassen. Lediglich beispielhaft kann das Einlasssystem 108 einen Einlasskrümmer 110 und ein Drosselventil 112 umfassen. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 112 eine Drosselklappe mit einem drehbaren Blatt umfassen. Ein Motorsteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drossel-Aktuatormodul 116, welches das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Luftmenge zu steuern, die in den Einlasskrümmer 110 eingelassen wird.
  • Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder des Motors 102 eingelassen. Obgleich der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen. Das ECM 114 kann einige der Zylinder deaktivieren, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen verbessern kann.
  • Der Motor 102 kann unter Verwendung eines Viertakt-Motorzyklus arbeiten. Die vier Takte, die nachstehend beschrieben sind, werden als der Einlasstakt, der Kompressionstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) treten zwei der vier Takte in dem Zylinder 118 auf. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen für den Zylinder 118 notwendig, um alle vier Takte zu durchlaufen.
  • Während des Einlasstakts wird Luft aus dem Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 eingelassen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoff-Aktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils 122 jedes der Zylinder, in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder stoppen, die deaktiviert sind.
  • Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 118. Während des Kompressionstakts komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Der Motor 102 kann ein Motor mit Kompressionszündung sein, in welchem Fall die Kompression in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Alternativ kann der Motor 102 ein Motor mit Funkenzündung sein, in welchem Fall ein Zündfunken-Aktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118 basierend auf einem Signal von dem ECM 114 aktiviert, welche das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
  • Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann durch ein Zündfunken-Zeitpunktsignal gesteuert werden, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition mit der Kurbelwellendrehung in direkter Beziehung steht, kann der Betrieb des Zündfunken-Aktuatormoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder stoppen.
  • Das Erzeugen des Zündfunkens kann als ein Zündungsereignis bezeichnet werden. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann die Fähigkeit aufweisen, den Zeitpunkt des Zündfunkens für jedes Zündungsereignis zu variieren. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann sogar dann in der Lage sein, den Zündfunkenzeitpunkt für ein nächstes Zündungsereignis variieren, wenn das Signal für den Zündfunkenzeitpunkt zwischen einem letzten Zündungsereignis und dem nächsten Zündungsereignis verändert wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen, und das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann den Zündfunkenzeitpunkt relativ zu dem TDC für alle Zylinder in dem Motor 102 um denselben Betrag variieren.
  • Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs den Kolben abwärts, wodurch die Kurbelwelle angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit zwischen dem Erreichen des TDC durch den Kolben und der Zeit definiert werden, zu welcher der Kolben zu einem unteren Totpunkt (BDC) zurückkehrt. Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich wieder von dem BDC aufwärts zu bewegen, und er treibt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 heraus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
  • Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 und/oder die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 und/oder die Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
  • Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 148 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 150 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Ventil-Aktuatormodul 158 kann den Einlass- und den Auslass-Nockenphasensteller 148, 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn er implementiert ist, kann ein variabler Ventilhub ebenso durch das Ventil-Aktuatormodul 158 gesteuert werden.
  • Das Ventil-Aktuatormodul 158 kann den Zylinder 118 deaktivieren, indem das Öffnen des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 abgeschaltet wird. Das Ventil-Aktuatormodul 158 kann das Öffnen des Einlassventils 122 abschalten, indem das Einlassventil 122 von dem Einlass-Nockenphasensteller 148 entkoppelt wird. Auf ähnliche Weise kann das Ventil-Aktuatormodul 158 das Öffnen des Auslassventils 130 abschalten, indem das Auslassventil 130 von dem Auslass-Nockenphasensteller 150 abgekoppelt wird. Gemäß verschiedenen Implementierungen kann das Ventil-Aktuatormodul 158 das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 unter Verwendung von anderen Einrichtungen als Nockenwellen steuern, wie beispielsweise unter der Verwendung von elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Aktuatoren.
  • Das Motorsystem 100 kann eine Ladedruckeinrichtung aufweisen, die unter Druck stehende Luft an den Einlasskrümmer 110 liefert. Beispielsweise zeigt 1 einen Turbolader, der eine heiße Turbine 160-1 aufweist, die durch heiße Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader weist auch einen von der Turbine 160-1 angetriebenen Kompressor 160-2 für kalte Luft auf, der die Luft komprimiert, die in das Drosselventil 112 geführt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Turbokompressor (nicht gezeigt) Luft von dem Drosselventil 112 komprimieren und die komprimierte Luft an den Einlasskrümmer 110 liefern.
  • Ein Ladedruck-Regelventil 162 kann dem Abgas ermöglichen, an der Turbine 160-1 vorbeizuströmen, wodurch der Ladedruck (der Betrag der Einlassluftkompression) des Turboladers verringert wird. Das ECM 114 kann den Turbolader mittels eines Ladedruck-Aktuatormoduls 164 steuern. Das Ladedruck-Aktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers modulieren, indem die Position des Ladedruck-Regelventils 162 gesteuert wird. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Ladedruck-Aktuatormodul 164 gesteuert werden kann.
  • Ein Zwischenkühler (nicht gezeigt) kann einen Teil der in der komprimierten Luftladung enthaltenen Wärme dissipieren, die erzeugt wird, wenn die Luft komprimiert wird. Die komprimierte Luftladung kann auch Wärme von Komponenten des Abgassystems 134 absorbiert haben. Obwohl sie zu Darstellungszwecken getrennt gezeigt sind, können die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 aneinander befestigt sein und die Einlassluft in die unmittelbare Nähe des heißen Abgases bringen.
  • Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück zu dem Einlasskrümmer 110 zurückleitet. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts der Turbine 160-1 angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert werden.
  • Das Motorsystem 100 kann die Position der Kurbelwelle unter Verwendung eines Kurbelwellen-Positionssensors (CKP-Sensors) 180 messen. Die Temperatur des Motorkühlmittels kann unter Verwendung eines Motorkühlmittel-Temperatursensors (ECT-Sensors) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann in dem Motor 102 oder an anderen Orten angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert, wie beispielsweise in einem Kühler (nicht gezeigt).
  • Der Druck in dem Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Motorvakuum gemessen werden, das die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist. Die Luftmassenströmungsrate in den Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungssensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
  • Das Drossel-Aktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Umgebungstemperatur der Luft, die in den Motor 102 angesaugt wird, kann unter Verwendung eines Einlassluft-Temperatursensors (IAT-Sensors) 192 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.
  • Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 194 in Verbindung stehen, um Gangwechsel in einem Getriebe (nicht gezeigt) abzustimmen. Beispielsweise kann das ECM 114 das Motordrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul (HCM) 196 in Verbindung stehen, um den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors 198 abzustimmen. Der Elektromotor 198 kann auch als ein Generator funktionieren, und er kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des TCM 194 und des HCM 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.
  • Das ECM 114 ermittelt eine gewünschte Drosselfläche basierend auf der Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104. Um eine Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren, ermittelt das ECM 114 einen Drosselflächen-Korrekturfaktor, und es passt die gewünschte Drosselfläche basierend auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor an. Das ECM 114 identifiziert, wann der Betrag der Einlassluftströmungskompensation größer als gewünscht ist, und verringert den Drosselflächen-Korrekturfaktor auf Null, wenn eine Überkompensation identifiziert wird.
  • Nun auf 2 Bezug nehmend, umfasst eine beispielhafte Implementierung des ECM 114 ein Modul 202 für eine gewünschte Drosselfläche. Das Modul 202 für eine gewünschte Drosselfläche ermittelt eine gewünschte Drosselfläche basierend auf der Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104. Die gewünschte Drosselfläche kann ein Prozentanteil der Drosselöffnung sein. Die gewünschte Drosselfläche kann als eine unkompensierte Drosselfläche bezeichnet werden, da die gewünschte Drosselfläche nicht angepasst wird, um eine Abnahme in dem Betrag der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren. Das Modul 202 für die gewünschte Drosselfläche gibt die gewünschte Drosselfläche aus.
  • Ein Korrekturfaktormodul 204 ermittelt einen Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf der gewünschten Drosselfläche unter Verwendung einer Korrekturtabelle. Das Korrekturfaktormodul 204 kann die Korrekturtabelle basierend auf einem Lernrest aktualisieren, um Änderungen in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu berücksichtigen. Die Korrekturtabelle kann eine Nachschlagetabelle sein, die mehrere gewünschte Drosselflächen auf mehrere Drosselflächen-Korrekturfaktoren abbildet. Wenn die gewünschte Drosselfläche, die durch das Modul 202 für die gewünschte Drosselfläche ermittelt wird, zwischen zwei der gewünschten Drosselflächen in der Korrekturtabelle liegt, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Korrekturfaktor unter Verwendung einer Interpolation ermitteln. Das Korrekturfaktormodul 204 gibt den Drosselflächen-Korrekturfaktor aus.
  • Das Korrekturfaktormodul 204 kann ermitteln, ob die gewünschte Drosselfläche einem niedrigen Strömungsbereich oder einem hohen Strömungsbereich entspricht. Das Korrekturfaktormodul 204 kann ermitteln, dass die gewünschte Drosselfläche einem niedrigen Strömungsbereich entspricht, wenn die gewünschte Drosselfläche kleiner als ein erster Schwellenwert ist (beispielsweise kleiner als ein erster vorbestimmter Wert). Das Korrekturfaktormodul 204 kann ermitteln, dass die gewünschte Drosselfläche einem hohen Strömungsbereich entspricht, wenn die gewünschte Drosselfläche größer als ein zweiter Schwellenwert ist (beispielsweise größer als ein zweiter vorbestimmter Wert). Der zweite Schwellenwert kann gleich dem ersten Schwellenwert oder größer als der erste Schwellenwert sein.
  • Wenn die gewünschte Drosselfläche einem niedrigen Strömungsbereich entspricht, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor unter Verwendung einer Tabelle für den niedrigen Bereich ermitteln. Die Drosselflächen-Korrekturfaktoren in der Tabelle für den niedrigen Bereich können langsam und/oder linear zunehmen, wenn die gewünschte Drosselfläche zunimmt. Das Korrekturfaktormodul 204 kann den Drosselflächen-Korrekturfaktor aus der Tabelle für den niedrigen Bereich mit einer niedrigen Korrekturfaktorgrenze (z. B. 2 Prozent) vergleichen. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als die niedrige Korrekturfaktorgrenze ist, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor gleich der niedrigen Korrekturfaktorgrenze setzen.
  • Wenn die gewünschte Drosselfläche einem hohen Strömungsbereich entspricht, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor unter Verwendung einer Tabelle für den hohen Bereich ermitteln. Die Drosselflächen-Korrekturfaktoren in der Tabelle für den hohen Bereich können schnell und/oder nichtlinear zunehmen, wenn die gewünschte Drosselfläche zunimmt. Das Korrekturfaktormodul 204 kann den Drosselflächen-Korrekturfaktor aus der Tabelle für den hohen Bereich mit einer hohen Korrekturfaktorgrenze vergleichen. Die hohe Korrekturfaktorgrenze kann gleich der niedrigen Korrekturfaktorgrenze sein oder von der niedrigen Korrekturfaktorgrenze verschieden sein. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als die hohe Korrekturfaktorgrenze ist, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor gleich der hohen Korrekturfaktorgrenze setzen.
  • Die Tabelle für den niedrigen Bereich und die Tabelle für den hohen Bereich können überlappende Werte umfassen. Beispielsweise können die höchste gewünschte Drosselfläche und der entsprechende Drosselflächen-Korrekturfaktor in der Tabelle für den niedrigen Bereich gleich der niedrigsten gewünschten Drosselfläche und dem entsprechenden Drosselflächen-Korrekturfaktor in der Tabelle für den hohen Bereich sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Tabelle für den niedrigen Bereich Drosselflächen-Korrekturfaktoren für die gewünschten Drosselflächen von 0 Prozent bis 4 Prozent umfassen, und die Tabelle für den hohen Bereich kann Drosselflächen-Korrekturfaktoren für die gewünschten Drosselflächen von 4 Prozent bis 20 Prozent umfassen. Wenn die gewünschte Drosselfläche größer als die höchste gewünschte Drosselfläche in der Tabelle für den hohen Bereich ist, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor verwenden, welcher der höchsten gewünschten Drosselfläche entspricht.
  • Ein Lernrestmodul 206 ermittelt einen Lernrest basierend auf der gemessenen Einlassluftströmung von dem MAF-Sensor 186 und einer Einlassluftströmung, die basierend auf der Drosselposition von dem TPS 190 geschätzt wird. Das Lernrestmodul 206 kann den Lernrest gleich einem Mittelwert einer vorbestimmten Anzahl von Restwerten bei der gegenwärtigen Drosselposition setzen. Das Lernrestmodul 206 kann jeden Restwert basierend auf der gemessenen Einlassluftströmung (MAFMEAS) und der geschätzten Einlassluftströmung (MAFEST) unter Verwendung der folgenden Beziehung ermitteln: Restwert = (MAFEST – MAFMEAS)/MAFMEAS (1)
  • Das Lernrestmodul 206 kann die Restwerte von einer Resttabelle erhalten, welche die Drosselposition auf Restwerte abbildet. Das Lernrestmodul 206 kann den Lernrest basierend auf einem Mittelwert des Restwerts, der in einer gegenwärtigen Iteration ermittelt wird, und der Restwerte ermitteln, die anhand der Resttabelle erhalten werden. Wenn die gegenwärtige Drosselposition zwischen Drosselpositionen in der Resttabelle liegt, kann das Lernrestmodul 206 die Restwerte basierend auf der Resttabelle unter Verwendung einer Interpolation ermitteln. Das Lernrestmodul 206 speichert den Restwert der gegenwärtigen Iteration in der Resttabelle und gibt den Lernrest aus.
  • Bevor der Lernrest ermittelt wird, kann das Lernrestmodul 206 bestätigen, dass eine oder mehrere Lernbedingungen erfüllt sind. Eine erste Lernbedingung ist erfüllt, wenn sich der Motor 102 für eine Zeitdauer im Leerlauf befindet, die kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist. Bei der Beziehung zwischen der Drosselposition und der geschätzten Einlassluftströmung kann angenommen werden, dass die Einlasslufttemperatur innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, und diese Annahme kann inkorrekt sein, wenn die Zeitdauer des Motorleerlaufs länger als die vorbestimmte Zeitdauer ist. Eine zweite Lernbedingung ist erfüllt, wenn der Motor 102 im stationären Zustand arbeitet. Eine dritte Lernbedingung ist erfüllt, wenn die gemessene Einlassluftströmung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Eine vierte Lernbedingung ist erfüllt, wenn der Krümmerdruck innerhalb einer vorbestimmten Spanne gemessen wurde.
  • Zusätzlich können die Lernbedingungen nicht erfüllt sein, wenn eine Störung in einem oder mehreren Sensoren oder Aktuatoren diagnostiziert wird. Beispielsweise können Lernbedingungen nicht erfüllt sein, wenn eine Störung in dem Drosselventil 112, dem MAP-Sensor 184, dem MAF-Sensor 186, dem TPS 190, dem IAT-Sensor 192, einem Pedalpositionssensor und/oder einem Umgebungsdrucksensor diagnostiziert wird. Ferner können Lernbedingungen nicht erfüllt sein, wenn die gemessene Einlassluftströmung größer als ein Schwellenwert ist (beispielsweise größer als ein vorbestimmter Wert) oder wenn sich die Motorleerlaufdrehzahl außerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet.
  • Wenn eine oder mehrere Lernbedingungen nicht erfüllt sind, kann das Lernrestmodul 206 den Lernrest nicht ermitteln. Das Korrekturfaktormodul 204 kann die Korrekturtabelle nicht basierend auf dem Lernrest aktualisieren, wenn das Lernrestmodul 206 den Lernrest nicht ermittelt. Alternativ kann das Korrekturfaktormodul 204 die Korrekturtabelle unter Verwendung des Lernrests aus einer vorhergehenden Iteration aktualisieren, was zu keiner Änderung für die Werte in der Korrekturtabelle führen kann.
  • Das Korrekturfaktormodul 204 kann einen Luftlernmodifikator basierend auf dem Lernrest ermitteln und die Korrekturtabelle basierend auf dem Luftlernmodifikator aktualisieren. Beispielsweise kann das Korrekturfaktormodul 204 den Luftlernmodifikator als den Drosselflächen-Korrekturfaktor bei der gegenwärtigen Drosselposition in der Korrekturtabelle speichern. Das Korrekturfaktormodul 204 kann den Luftlernmodifikator basierend auf einer Summe des Drosselflächen-Korrekturfaktors, der zuvor in der Korrekturtabelle gespeichert wurde, und einer Lerndrosselfläche ermitteln. Die Lerndrosselfläche kann gleich einem Produkt des Lernrestes und der gewünschten Drosselfläche gesetzt werden.
  • Um die Rate zu steuern, mit welcher der Drosselflächen-Korrekturfaktor angepasst wird, kann das Korrekturfaktormodul 204 ermitteln, ob ein Absolutwert der Lerndrosselfläche größer als ein Absolutwert eines Lernraten-Grenzenmodifikators ist. Wenn der Absolutwert der Lerndrosselfläche größer als der Absolutwert des Lernraten-Grenzenmodifikators ist, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Luftlernmodifikator basierend auf einer Summe des Drosselflächen-Korrekturfaktors und des Lernraten-Grenzenmodifikators ermitteln. Ansonsten kann das Korrekturfaktormodul 204 den Luftlernmodifikator basierend auf der Summe des Drosselflächen-Korrekturfaktors und der Lerndrosselfläche ermitteln.
  • Bevor der Luftlernmodifikator ermittelt wird, kann das Korrekturfaktormodul 204 bestätigen, dass eine oder mehrere Stabilitätsbedingungen erfüllt sind. Eine erste Stabilitätsbedingung kann erfüllt sein, wenn sich die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet. Eine zweite Stabilitätsbedingung kann erfüllt sein, wenn eine Zeitdauer, seit der Luftlernmodifikator zuletzt ermittelt wurde, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist. Eine dritte Stabilitätsbedingung kann erfüllt sein, wenn ein Vakuum über das Drosselventil 112 größer als ein vorbestimmter Wert ist. Eine vierte Stabilitätsbedingung kann erfüllt sein, wenn die gewünschte Drosselfläche kleiner als eine vorbestimmte Fläche ist. Wenn eine oder mehrere Stabilitätsbedingungen nicht erfüllt sind, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Luftlernmodifikator nicht ermitteln, und es kann daher die Korrekturtabelle nicht basierend auf dem Luftlernmodifikator aktualisieren.
  • Ein Modul 208 für eine kompensierte Drosselfläche ermittelt eine kompensierte Drosselfläche basierend auf der gewünschten Drosselfläche und dem Drosselflächen-Korrekturfaktor. Das Modul 208 für die kompensierte Drosselfläche kann die kompensierte Drosselfläche basierend auf einer Summe der gewünschten Drosselfläche und des Drosselflächen-Korrekturfaktors ermitteln. Beispielsweise kann das Modul 208 für die kompensierte Drosselfläche die kompensierte Drosselfläche gleich einem Maximalwert von Null und der Summe der gewünschten Drosselfläche und des Drosselflächen-Korrekturfaktors setzen. Das Modul 208 für die kompensierte Drosselfläche gibt die kompensierte Drosselfläche aus.
  • Ein Drosselsteuermodul 210 steuert das Drossel-Aktuatormodul 116 basierend auf der kompensierten Drosselfläche. Das Drosselsteuermodul 210 kann ein Drosselpositionssignal erzeugen, das eine gewünschte Drosselposition angibt, und das Drossel-Aktuatormodul 116 kann das Drosselventil 112 einstellen, um die gewünschte Drosselposition zu erreichen. Das Drosselsteuermodul 210 kann die gewünschte Drosselposition basierend auf der kompensierten Drosselfläche beispielsweise unter Verwendung einer Nachschlagetabelle und/oder einer Gleichung ermitteln.
  • Ein Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul 212 identifiziert, wann ein Betrag einer Drosselflächenkorrektur größer ist, als zum Kompensieren einer Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung notwendig ist, was als eine Überkompensation bezeichnet werden kann. Das Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul 212 kann eine Störung in dem Drosselflächen-Korrekturfaktor oder in dem Betrag der Einlassluftströmungskompensation diagnostizieren, wenn eine Überkompensation identifiziert wird. Das Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul 212 kann ein Signal erzeugen, das angibt, wann eine Überkompensation identifiziert wird.
  • Das Luftströmungs-Kompensationsdiagnosemodul 212 kann eine Überkompensation identifizieren, wenn der Lernrest kleiner als ein erster Wert ist und der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als ein zweiter Wert ist. Der erste Wert kann ein vorbestimmter Wert sein, der kleiner als oder gleich Null ist (z. B. –0,55). Daher kann der Lernrest negativ sein, wenn der Lernrest kleiner als der erste Wert ist, was angibt, dass der Betrag der Einlassluftströmung, der durch den gegenwärtigen Drosselflächen-Korrekturfaktor bereitgestellt wird, größer als diejenige ist, die durch einen Fahrer gewünscht ist.
  • Der zweite Wert kann ein vorbestimmter Prozentanteil (z. B. 90 Prozent) einer Korrekturfaktorgrenze sein. Wenn die gewünschte Drosselfläche dem niedrigen Strömungsbereich entspricht, kann der zweiten Wert ein erster vorbestimmter Prozentanteil der niedrigen Korrekturfaktorgrenze sein. Ansonsten kann der zweite Wert ein zweiter vorbestimmter Prozentanteil der hohen Korrekturfaktorgrenze sein. Der zweite vorbestimmte Prozentanteil kann gleich dem ersten vorbestimmten Prozentanteil oder von dem ersten Prozentanteil verschieden sein.
  • Wenn eine Überkompensation identifiziert wird, kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor allmählich auf Null verringern oder rampenartig auf Null führen. Das Korrekturfaktormodul 204 kann den Drosselflächen-Korrekturfaktor allmählich auf Null verringern, um abrupte Änderungen in der Motordrehzahl zu verhindern, die für den Fahrer störend sein können. Um den Drosselflächen-Korrekturfaktor rampenartig zu verringern, kann das Korrekturfaktormodul 204 einen vorbestimmten Wert (z. B. 0,095 Prozent) von dem Drosselflächen-Korrekturfaktor subtrahieren, der in einer vorhergehenden Iteration ermittelt wurde, um einen rampenartig verringerten Korrekturfaktor zu erhalten.
  • Während das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor rampenartig verringert, kann der Drosselflächen-Korrekturfaktor, der anhand der Korrekturtabelle erhalten wird, aufgrund einer Abnahme in der gewünschten Drosselfläche abnehmen. Infolgedessen kann der rampenartig veränderte Korrekturfaktor größer als der Drosselflächen-Korrekturfaktor sein, der anhand der Tabelle erhalten wird. Daher kann das Korrekturfaktormodul 204 den Drosselflächen-Korrekturfaktor anschließend gleich einem minimalen Wert des rampenartig veränderten Korrekturfaktors und des Drosselflächen-Korrekturfaktors, der anhand der Korrekturtabelle erhalten wird, setzen. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor kleiner als oder gleich Null ist, kann das Korrekturfaktormodul 204 die Korrekturtabelle und die Resttabelle zurücksetzen (z. B. die Werte in den Tabellen gleich Null setzen).
  • Nun auf 3 Bezug nehmend, beginnt ein Verfahren zum Identifizieren einer Störung in einem Drosselflächen-Korrekturfaktor, der eine Abnahme in einer Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung kompensiert, bei 302. Bei 304 ermittelt das Verfahren einen Drosselflächen-Korrekturfaktor (ACORR) basierend auf einer unkompensierten Drosselfläche (AUNCOMP) unter Verwendung einer Korrekturtabelle, wie es nachstehend unter Bezugnahme auf 4 in weiterem Detail beschrieben ist. Bei 306 ermittelt das Verfahren einen Lernrest (RESLRN) basierend auf der Einlassluftströmung unter Verwendung einer Resttabelle, wie sie nachstehend unter Bezugnahme auf 5 in weiterem Detail beschrieben wird.
  • Bei 308 ermittelt das Verfahren, ob eine Überkompensation identifiziert wurde, seit die Korrektur- und die Resttabelle zurückgesetzt wurden (beispielsweise seit die Werte in den Tabellen auf Null gesetzt wurden). Das Verfahren identifiziert eine Überkompensation, wenn das Verfahren ermittelt, dass der Betrag der Drosselflächenkorrektur größer ist, als zum Kompensieren einer Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung notwendig ist. Wenn eine Überkompensation identifiziert wurde, seit die Korrektur- und die Resttabelle zurückgesetzt wurden, fährt das Verfahren bei 310 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 312 fort.
  • Bei 312 ermittelt das Verfahren, ob der Lernrest kleiner als ein erster Wert ist. Der erste Wert kann ein vorbestimmter Wert sein, der kleiner als oder gleich Null ist (z. B. –0,55). Daher kann der Lernrest negativ sein, wenn der Lernrest kleiner als der erste Wert ist, was angibt, dass der Betrag der Einlassluftströmung, der durch den gegenwärtigen Drosselflächen-Korrekturfaktor bereitgestellt wird, größer als derjenige ist, der durch einen Fahrer gewünscht wird. Wenn der Lernrest kleiner als der erste Wert ist, fährt das Verfahren bei 314 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 304 fort.
  • Bei 314 ermittelt das Verfahren, ob der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als ein zweiter Wert ist. Der zweite Wert kann ein vorbestimmter Prozentanteil (z. B. 90 Prozent) einer Korrekturfaktorgrenze sein, wie beispielsweise einer niedrigen Korrekturfaktorgrenze oder einer hohen Korrekturfaktorgrenze, die nachstehend unter Bezugnahme auf 4 in weiterem Detail diskutiert werden. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als der zweite Wert ist, fährt das Verfahren bei 316 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 304 fort.
  • Bei 316 identifiziert das Verfahren eine Überkompensation. Das Verfahren kann beispielsweise eine Störung in dem Betrag der Einlassluftströmungskompensation oder in dem Betrag der Drosselflächenkorrektur diagnostizieren, die zum Kompensieren einer Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung bereitgestellt wird. Bei 318 setzt das Verfahren den Drosselflächen-Korrekturfaktor gleich dem Drosselflächen-Korrekturfaktor, der anhand der Korrekturtabelle erhalten wird, minus einen vorbestimmten Wert (z. B. 0,095 Prozent). Diesbezüglich beginnt das Verfahren, den Drosselflächen-Korrekturfaktor allmählich zu verringern oder rampenartig zu verkleinern, wenn eine Überkompensation identifiziert wird.
  • Bei 310 setzt das Verfahren einen rampenartig veränderten Korrekturfaktor gleich dem Drosselflächen-Korrekturfaktor, der in einer vorhergehenden Iteration ermittelt wurde, minus den vorbestimmten Wert. Bei 320 setzt das Verfahren den Drosselflächen-Korrekturfaktor gleich einem minimalen Wert des Drosselflächen-Korrekturfaktors, der anhand der Korrekturtabelle erhalten wird, und des rampenartig veränderten Korrekturfaktors. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor, der anhand der Korrekturtabelle erhalten wird, aufgrund einer Abnahme in der gewünschten Drosselfläche kleiner als der rampenartig veränderte Korrekturfaktor ist, verwendet das Verfahren daher den Drosselflächen-Korrekturfaktor aus der Korrekturtabelle.
  • Bei 322 ermittelt das Verfahren, ob der Drosselflächen-Korrekturfaktor kleiner als oder gleich Null ist. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor kleiner als oder gleich Null ist, setzt das Verfahren die Korrektur- und die Resttabelle zurück (es setzt beispielsweise die Werte in den Tabellen gleich Null). Ansonsten fährt das Verfahren bei 304 fort.
  • Nun auf 4 Bezug nehmend, beginnt ein Verfahren zum Ermitteln eines Drosselflächen-Korrekturfaktors (ACORR) und zum Steuern eines Drosselventils eines Motors basierend auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor bei 402. Bei 404 ermittelt das Verfahren eine unkompensierte Drosselfläche (AUNCOMP). Das Verfahren kann die unkompensierte Drosselfläche basierend auf einer Fahrereingabe ermitteln, wie etwa einer Gaspedalposition oder einer Tempomateinstellung, beispielsweise unter Verwendung einer Nachschlagetabelle. Die unkompensierte Drosselfläche ist nicht angepasst, um eine Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren.
  • Bei 406 ermittelt das Verfahren, ob sich die unkompensierte Drosselfläche in einem hohen Strömungsbereich befindet. Das Verfahren kann ermitteln, dass sich die unkompensierte Drosselfläche in dem hohen Strömungsbereich befindet, wenn die unkompensierte Drosselfläche größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn sich die unkompensierte Drosselfläche in dem hohen Strömungsbereich befindet, fährt das Verfahren bei 408 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 410 fort.
  • Bei 408 ermittelt das Verfahren einen Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf der unkompensierten Drosselfläche unter Verwendung einer Tabelle für den hohen Bereich (HI-Bereich). Die Tabelle für den hohen Bereich kann eine Nachschlagetabelle sein, welche die unkompensierte Drosselfläche auf den Drosselflächen-Korrekturfaktor abbildet. Die Drosselflächen-Korrekturfaktoren in der Tabelle für den hohen Bereich können schnell und/oder nichtlinear zunehmen, wenn die gewünschte Drosselfläche zunimmt.
  • Bei 412 ermittelt das Verfahren, ob der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als eine hohe Korrekturfaktorgrenze (ACORR_HI_LIMIT) ist. Die hohe Korrekturfaktorgrenze kann ein vorbestimmter Prozentanteil der Drosselöffnung sein (z. B. 2 Prozent). Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als die hohe Korrekturfaktorgrenze ist, fährt das Verfahren bei 414 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 416 fort. Bei 414 setzt das Verfahren den Drosselflächen-Korrekturfaktor gleich der hohen Korrekturfaktorgrenze.
  • Bei 410 ermittelt das Verfahren einen Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf der unkompensierten Drosselfläche unter Verwendung einer Tabelle für den niedrigen Bereich (LO-Bereich). Die Tabelle für den niedrigen Bereich kann eine Nachschlagetabelle sein, welche die unkompensierte Drosselfläche auf den Drosselflächen-Korrekturfaktor abbildet. Die Drosselflächen-Korrekturfaktoren in der Tabelle für den niedrigen Bereich können langsam und/oder linear zunehmen, wenn die gewünschte Drosselfläche zunimmt.
  • Bei 418 ermittelt das Verfahren, ob der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als eine niedrige Korrekturfaktorgrenze (ACORR_LO_LIMIT) ist. Die niedrige Korrekturfaktorgrenze kann ein vorbestimmter Prozentanteil der Drosselöffnung sein, und sie kann gleich der hohen Korrekturfaktorgrenze oder von dieser verschieden sein. Wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als die niedrige Korrekturfaktorgrenze ist, fährt das Verfahren bei 420 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 416 fort. Bei 420 setzt das Verfahren den Drosselflächen-Korrekturfaktor gleich der niedrigen Korrekturfaktorgrenze.
  • Bei 416 ermittelt das Verfahren eine kompensierte Drosselfläche (ACOMP) basierend auf der unkompensierten Drosselfläche und dem Drosselflächen-Korrekturfaktor. Das Verfahren kann die kompensierte Drosselfläche basierend auf einer Summe der gewünschten Drosselfläche und des Drosselflächen-Korrekturfaktors ermitteln. Beispielsweise kann das Verfahren die kompensierte Drosselfläche gleich einem maximalen Wert von Null und der Summe der gewünschten Drosselfläche und des Drosselflächen-Korrekturfaktors setzen.
  • Bei 422 ermittelt das Verfahren eine gewünschte Drosselposition basierend auf der kompensierten Drosselfläche. Beispielsweise kann das Verfahren die gewünschte Drosselposition basierend auf der kompensierten Drosselfläche unter Verwendung einer Nachschlagetabelle ermitteln, welche die Drosselfläche auf die Drosselposition abbildet. Das Verfahren kann das Drosselventil steuern, um die gewünschte Drosselposition zu erreichen.
  • Nun auf 5 Bezug nehmend, beginnt ein Verfahren zum Ermitteln eines Lernrestes (RESLRN) und zum Aktualisieren einer Korrekturtabelle basierend auf dem Lernrest bei 502. Die Korrekturtabelle kann verwendet werden, um einen Drosselflächen-Korrekturfaktor zu ermitteln. Bei 504 ermittelt das Verfahren, ob Lernbedingungen erfüllt sind. Beispielsweise kann das Verfahren ermitteln, ob eine Motorleerlaufzeitdauer kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer ist, ob ein Motor in einem stationären Zustand arbeitet und/oder ob eine Einlassluftströmung größer als ein vorbestimmter Wert ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren ermitteln, ob ein Krümmerdruck innerhalb einer vorbestimmten Spanne gemessen wurde.
  • Zusätzlich können die Lernbedingungen nicht erfüllt sein, wenn eine Störung in einem Sensor und/oder einem Aktuator diagnostiziert wird. Beispielsweise können die Lernbedingungen nicht erfüllt sein, wenn eine Störung in einem Drosselventil, einem Krümmerdrucksensor, einem Krümmerluftströmungssensor, einem Drosselpositionssensor, einem Einlassluft-Temperatursensor, einem Pedalpositionssensor und/oder einem Umgebungsdrucksensor diagnostiziert wird. Ferner können die Lernbedingungen nicht erfüllt sein, wenn die Luftströmung größer als ein Schwellenwert ist (beispielsweise größer als ein vorbestimmter Wert) oder wenn die Motorleerlaufdrehzahl außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
  • Wenn die Lernbedingungen erfüllt sind, fährt das Verfahren bei 506 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 508 fort. Bei 508 verhindert das Verfahren das Lernen, das auf das Quantifizieren einer Abnahme in der Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung und das Anpassen der Drosselfläche zum Kompensieren der Abnahme bezogen ist. Beispielsweise kann das Verfahren das Ermitteln des Lernrestes stoppen und das Aktualisieren der Korrekturtabelle basierend auf dem Lernrest stoppen.
  • Bei 506 ermittelt das Verfahren, ob eine Absolutdifferenz zwischen einer gemessenen Einlassluftströmung (MAFMEAS) und einer geschätzten Einlassluftströmung (MAFEST) kleiner als ein Schwellenwert für die Einlassluftströmung (MAFTHR) ist. Die gemessene Einlassluftströmung kann von einem Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) empfangen werden, und die geschätzte Einlassluftströmung kann basierend auf einer Eingabe von einem Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) berechnet werden. Wenn die Absolutdifferenz zwischen der gemessenen Einlassluftströmung und der geschätzten Einlassluftströmung kleiner als der Schwellenwert für die Einlassluftströmung oder gleich diesem ist, fährt das Verfahren bei 510 fort. Ansonsten ermittelt das Verfahren, dass der MAF-Sensor und/oder der MAP-Sensor gestört sind, und es fährt bei 508 fort.
  • Bei 512 ermittelt das Verfahren, ob Stabilitätsbedingungen erfüllt sind. Beispielsweise kann das Verfahren ermitteln, ob die Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt und/oder ob eine Zeitdauer, seitdem ein Luftlernmodifikator zuletzt ermittelt wurde, länger als eine vorbestimmte Zeitdauer ist. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren ermitteln, ob ein Vakuum über das Drosselventil größer als ein vorbestimmter Wert ist und/oder ob eine gewünschte Drosselfläche kleiner als eine vorbestimmte Fläche ist.
  • Wenn die Stabilitätsbedingungen erfüllt sind, fährt das Verfahren bei 514 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 508 fort. Bei 514 ermittelt das Verfahren eine gelernte Drosselfläche basierend auf dem Lernrest. Beispielsweise kann das Verfahren die gelernte Drosselfläche gleich einem Produkt des Lernrestes und der gewünschten Drosselfläche setzen.
  • Bei 516 kann das Verfahren ermitteln, ob ein Absolutwert der gelernten Drosselfläche größer als ein Absolutwert eines Lernraten-Grenzenmodifikators (MODLRNRTLIM) ist. Wenn der Absolutwert der gelernten Drosselfläche größer als der Absolutwert des Lernraten-Grenzenmodifikators ist, kann das Verfahren bei 518 fortfahren. Ansonsten kann das Verfahren bei 520 fortfahren.
  • Bei 516 ermittelt das Verfahren einen Luftlernmodifikator (MODLRN) basierend auf einer Summe des Drosselflächen-Korrekturfaktors, der zuvor in der Korrekturtabelle gespeichert wurde, und des Lernraten-Grenzenmodifikators. Bei 520 ermittelt das Verfahren den Luftlernmodifikator basierend auf der Summe des Drosselflächen-Korrekturfaktors, der zuvor in der Korrekturtabelle gespeichert wurde, und der gelernten Drosselfläche. Bei 522 aktualisiert das Verfahren die Korrekturtabelle basierend auf dem Luftlernmodifikator. Beispielsweise kann das Verfahren den Luftlernmodifikator als den Drosselflächen-Korrekturfaktor bei der gegenwärtigen Drosselposition in der Korrekturtabelle speichern.
  • Die vorstehende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielzahl von Formen implementiert werden. Während diese Offenbarung spezielle Beispiele aufweist, soll der wahre Umfang der Offenbarung daher nicht auf diese beschränkt sein, da andere Modifikationen nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche offensichtlich werden. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass ein oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
  • In dieser Anmeldung einschließlich der nachstehenden Definitionen kann der Ausdruck Modul durch den Ausdruck Schaltung ersetzt werden. Der Ausdruck Modul kann sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine Schaltung der kombinatorischen Logik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen.
  • Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Prozessor umfasst einen einzelnen Prozessor, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck Gruppenprozessor umfasst einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einen Teil des Codes oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Speicher umfasst einen einzelnen Speicher, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Gruppenspeicher umfasst einen Speicher, der in Kombination mit zusätzlichen Speichern einen Teil oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Speicher kann eine Teilmenge des Ausdrucks computerlesbares Medium bezeichnen. Der Ausdruck computerlesbares Medium umfasst keine vorübergehenden elektrischen und elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und dieses kann daher als zugreifbar und nicht flüchtig angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
  • Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen und/oder auf diese angewiesen sein.

Claims (10)

  1. Verfahren, das umfasst, dass: eine gewünschte Drosselfläche basierend auf einer Fahrereingabe ermittelt wird; ein Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf einer Differenz zwischen einer geschätzten Einlassluftströmung und einer gemessenen Einlassluftströmung ermittelt wird, um eine Abnahme in der gemessenen Einlassluftströmung aufgrund einer Strömungsbeschränkung zu kompensieren; eine gewünschte Drosselposition basierend auf der gewünschten Drosselfläche und dem Drosselflächen-Korrekturfaktor ermittelt wird; und eine Störung in einem Betrag einer Einlassluftströmungskompensation basierend auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor diagnostiziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: ein Lernrest basierend auf einem Mittelwert von N Differenzen zwischen der geschätzten Einlassluftströmung und der gemessenen Einlassluftströmung zu N unterschiedlichen Zeiten ermittelt wird; und der Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf dem Lernrest ermittelt wird, wobei N eine ganze Zahl größer als Eins ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass: der Drosselflächen-Korrekturfaktor basierend auf der gewünschten Drosselfläche unter Verwendung einer Korrekturtabelle ermittelt wird; Werte in der Korrekturtabelle basierend auf dem Lernrest angepasst werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner umfasst, dass eine Störung in dem Betrag der Einlassluftströmungskompensation basierend auf dem Drosselflächen-Korrekturfaktor und dem Lernrest diagnostiziert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, das ferner umfasst, dass ermittelt wird, dass der Betrag der Einlassluftströmungskompensation größer als gewünscht ist, wenn: der Lernrest kleiner als ein erster Wert ist; und der Drosselflächen-Korrekturfaktor größer als ein zweiter Wert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste Wert kleiner als oder gleich Null ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner umfasst, dass: der Drosselflächen-Korrekturfaktor innerhalb einer vorbestimmten Grenze gehalten wird; und der zweite Wert basierend auf der vorbestimmten Grenze ermittelt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner umfasst, dass der Drosselflächen-Korrekturfaktor auf Null verringert wird, nachdem ermittelt wird, dass der Betrag der Einlassluftkompensation größer als gewünscht ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass: ein erster Korrekturfaktor basierend auf der gewünschten Drosselfläche unter Verwendung einer Korrekturtabelle ermittelt wird; ein zweiter Korrekturfaktor ermittelt wird, indem ein vorbestimmter Wert von einem vorhergehenden Korrekturfaktor, der in einer vorhergehenden Iteration ermittelt wurde, subtrahiert wird; und ein gegenwärtiger Korrekturfaktor in einer gegenwärtigen Iteration basierend auf einem minimalen Wert des ersten Korrekturfaktors und des zweiten Korrekturfaktors ermittelt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, das ferner umfasst, dass alle Werte in der Korrekturtabelle gleich Null gesetzt werden, wenn der Drosselflächen-Korrekturfaktor kleiner als oder gleich Null ist.
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