DE102015200253A1 - Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

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c/o Honda R & D Co. Ltd. Itou Tsukasa
c/o Honda R & D Co. Ltd. Yamamoto Kensuke
c/o Honda R & D Co. Ltd. Oda Nobuyuki
c/o Honda R & D Co. Ltd. Kato Jun
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Abstract

Eine Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor, welche in der Lage ist, die Referenzposition von einem Ventil sowohl vor als auch nach dem Warmlaufen des Motors genau zu lernen, während eine Abweichung von der Referenzposition, welche durch die thermische Ausdehnung von dem Ventil und dem Antriebssystem nach dem Warmlaufen des Motors verursacht wird, geeignet berücksichtigt wird. Die Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung berechnet und aktualisiert einen gelernten Wert von der Referenzposition von dem Ladedruckventil sowohl beim als auch nach dem Start des Motors, jeweils durch erstes und zweites Lernen. Der gelernte Wert, welcher durch das erste Lernen berechnet wird, wird als ein vorhandener gelernter Wert gespeichert. Ferner wird beim Start des Motors, wenn die Berechnung von dem gelernten Wert nicht beendet ist, der gelernte Wert auf den vorhandenen gespeicherten gelernten Wert eingestellt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor, um eine Referenzposition von einem Ventil zu lernen, welches eine Strömung von Abgasen oder Ansaugluft von dem Motor reguliert.
  • Beschreibung der verwandten Technik
  • Als die Lerneinrichtung von dieser Art ist eine herkömmlich bekannt, welche in der Publikation von dem Japanischen Patent Nr. 4434057 offenbart ist. Diese Lerneinrichtung lernt eine Referenzposition von einem Wastegate- oder Ladedruckventil, welches Abgase von einer Turbine von einem Lader von einem Verbrennungsmotor umleitet. In dieser Lerneinrichtung wird das Lernen von der Referenzposition nach dem Warmlaufen des Motors durchgeführt. Dies berücksichtigt, dass nach dem Warmlaufen des Motors, im Vergleich zu vor dem Warmlaufen, die Temperatur von dem Ladedruckventil und einem Antriebssystem dafür höher wird und die Referenzposition von dem Ladedruckventil aufgrund einer Expansion (thermischen Ausdehnung) von dem Antriebssystem und dergleichen, welche durch diesen Temperaturanstieg bewirkt wird, verlagert wird. Daher wird das Lernen von der Referenzposition nur nach dem Warmlaufen des Motors durchgeführt, um ein fehlerhaftes Lernen von der Referenzposition zu vermeiden.
  • Bei der herkömmlichen Lerneinrichtung wird jedoch das Lernen von der Referenzposition von dem Ladedruckventil unter der Bedingung durchgeführt, dass das Warmlaufen des Motors abgeschlossen ist, so dass es in einem Fall, wo der Motor in einem kalten Zustand gestartet wird, unmöglich ist, die Referenzposition zu lernen, bis vorbestimmte Bedingungen nach dem Abschluss des Warmlaufens erfüllt sind. Daher, bevor die Referenzposition gelernt werden kann, wenn die Referenzposition, welche nach dem unmittelbar vorausgehenden Warmlaufen des Motors gelernt wurde, zur Steuerung/Regelung des Ladedrucks oder dergleichen verwendet wird, weicht die Referenzposition von der Position in dem kalten Zustand, in welchem es keine thermische Ausdehnung gibt, ab, was die Steuer-/Regelgenauigkeit verschlechtern kann.
  • Ferner ist es auch bekannt, dass die Referenzposition von dem Ventil zu dem Zeitpunkt eines Starts des Motors gelernt wird, zum Beispiel unter Verwendung einer Zeitperiode von dem Einschalten eines Zündschalters bis zum Abschluss des Starts (Anlassen/Durchdrehen) von dem Motor. In diesem Fall, wenn dem Einschaltvorgang des Zündschalters unmittelbar ein Startvorgang folgt (ein Schnellstart des Motors wird durchgeführt), ist es jedoch unmöglich, eine Zeit sicherzustellen, welche zum Lernen benötigt wird, so dass es unmöglich ist, die Referenzposition übereinstimmend mit dem kalten Zustand zu lernen, was das selbe Problem, wie es oben erwähnt ist, verursachen kann.
  • ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, welche imstande ist, die Referenzposition von einem Ventil sowohl vor als auch nach dem Warmlaufen des Motors genau zu lernen, während dabei eine Abweichung von der Referenzposition, welche durch die thermische Ausdehnung von dem Ventil und einem Antriebssystem dafür nach dem Warmlaufen des Motors verursacht wird, geeignet berücksichtigt wird.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor bereit, umfassend ein Ventil, um eine Strömung von Abgasen oder Ansaugluft von dem Motor zu regulieren, ein erstes Referenzposition-Lernmittel zum Lernen einer Referenzposition von dem Ventil bei einem Start des Motors, ein zweites Referenzposition-Lernmittel zum Lernen einer Referenzposition von dem Ventil, wenn nach dem Start des Motors vorbestimmte Lernbedingungen erfüllt sind, ein Referenzposition-Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren der Referenzposition basierend auf der von dem ersten Referenzposition-Lernmittel und dem zweiten Referenzposition-Lernmittel gelernten Referenzposition, ein Steuer-/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Ventils unter Verwendung der aktualisierten Referenzposition, und ein Speichermittel zum Speichern der von dem ersten Referenzposition-Lernmittel gelernten Referenzposition, wobei das Referenzposition-Aktualisierungsmittel dann, wenn die Referenzposition von dem ersten Referenzposition-Lernmittel oder dem zweiten Referenzposition-Lernmittel gelernt ist, die Referenzposition auf die gelernte Referenzposition aktualisiert und dann, wenn ein Lernen der Referenzposition durch das erste Referenzposition-Lernmittel beim Start des Motors nicht beendet ist, die Referenzposition auf die in dem Speichermittel gespeicherte Referenzposition aktualisiert.
  • Bei dieser Referenzposition-Lerneinrichtung wird die Referenzposition von dem Ventil zum Regulieren einer Strömung von Abgasen oder Ansaugluft des Motors beim Start des Motors durch das erste Referenzposition-Lernmittel gelernt und nach dem Start des Motors durch das zweite Referenzposition-Lernmittel gelernt, wenn vorbestimmte Lernbedingungen erfüllt sind. Ferner wird die Referenzposition basierend auf der so gelernten Referenzposition aktualisiert und das Ventil wird unter Verwendung der aktualisierten Referenzposition gesteuert/geregelt.
  • Wie oben beschrieben, wird das Lernen von der Referenzposition von dem Ventil beim Start des Motors und nach dem Start des Motors durchgeführt und die Referenzposition wird basierend auf der gelernten Referenzposition aktualisiert. Daher ist es anders als bei der herkömmlichen Einrichtung, bei welcher das Lernen nur nach dem Warmlaufen des Motors durchgeführt wird, möglich, die Referenzposition von dem Ventil sowohl vor als auch nach dem Warmlaufen des Motors genau zu lernen, während eine Abweichung von der Referenzposition, welche durch die thermische Ausdehnung von dem Ventil und einem Antriebssystem dafür nach dem Warmlaufen des Motors bewirkt wird, dabei geeignet berücksichtigt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Steuerung/Regelung von dem Ventil mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der gelernten Referenzposition durchzuführen.
  • Ferner wird gemäß dieser Referenzposition-Lerneinrichtung beim Start des Motors die Referenzposition, welche von dem ersten Referenzposition-Lernmittel gelernt wird, in dem Speichermittel gespeichert. Dann wird die Referenzposition auf die gelernte Referenzposition aktualisiert, wenn die Referenzposition von dem ersten Referenzposition-Lernmittel oder dem zweiten Referenzposition-Lernmittel gelernt wird. Andererseits wird die Referenzposition auf die Referenzposition aktualisiert, welche in dem Speichermittel gespeichert ist, wenn das Lernen von der Referenzposition durch das erste Referenzposition-Lernmittel beim Start des Motors beispielsweise aufgrund des Schnellstarts des Motors nicht abgeschlossen ist.
  • Wie oben beschrieben, beim Start des Motors, wenn das Lernen von der Referenzposition nicht abgeschlossen ist, wird die Referenzposition nicht auf die Referenzposition aktualisiert, welche durch die thermische Ausdehnung nach dem Start des Motors beeinflusst wird, sondern auf die Referenzposition, welche bis zu dem unmittelbar vorangehenden Start des Motors in einem Zustand gelernt wurde, in welchem die Referenzposition durch die thermische Ausdehnung kaum beeinflusst wird. Daher ist es in einem solchen Fall, wo der Motor in einem kalten Zustand gestartet wird, möglich, die Referenzposition von dem Ventil richtig einzustellen, während der Einfluss von der thermischen Ausdehnung beseitigt wird, und ferner die Lerngenauigkeit zu verbessern.
  • Vorzugsweise umfasst der Motor einen Lader, welcher eine durch Abgase angetriebene Turbine und einen durch die Turbine angetriebenen Kompressor zum Aufladen von Ansaugluft umfasst, wobei das Ventil ein Ladedruckventil ist, welches in einem die Turbine umgehenden Bypass-Durchgang vorgesehen ist, um eine durch den Bypass-Durchgang strömende Menge an Abgasen zu regulieren, und wobei das Ladedruckventil durch einen Aktuator angetrieben wird, welcher mit diesem vermittels eines Verbindungselements verbunden ist, wobei der Aktuator an ein Gehäuse montiert ist, welches den Kompressor aufnimmt.
  • Gemäß der Konstruktion von dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Ventil ein Ladedruckventil zum Regulieren der Menge an Abgasen, welche durch einen Bypass-Durchgang strömen, welcher die Turbine von dem Lader umgeht, und die Referenzposition von dem Ladedruckventil wird gelernt. Ferner, während das Ladedruckventil auf der Seite von der Turbine vorgesehen ist, ist der Aktuator zum Antreiben des Ladedruckventils an das Gehäuse montiert, welches den Kompressor von denn Lader aufnimmt und ist mit dem Ladedruckventil vermittels eines Verbindungselements verbunden. Aufgrund dieser Positionsbeziehung ist der Betrag der thermischen Ausdehnung von dem Verbindungselement dafür anfällig, zuzunehmen, so dass die Abweichung von der Referenzposition von dem Ladedruckventil auch entsprechend zunimmt. Daher können gemäß der Konstruktion die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte effektiver erhalten werden und die Steuerung/Regelung von dem Ladedruckventil kann genauer unter Verwendung der gelernten Referenzposition durchgeführt werden.
  • Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwendet wird, augenscheinlicher.
  • KURZE BESCHREIBUNG VON DEN ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm von einem Verbrennungsmotor, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird;
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine Referenzposition-Lerneinrichtung zum Lernen einer Referenzposition von einem Ladedruckventil zeigt;
  • 3 ist ein Flussdiagramm von einem Prozess zum Lernen der Referenzposition von dem Ladedruckventil; und
  • 4 ist ein Flussdiagramm von einem Prozess zur Steuerung/Regelung des Ladedruckventils unter Verwendung einer gelernten Referenzposition.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben, welche eine bevorzugte Ausführungsform derselben zeigen. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor (nachfolgend als „der Motor” bezeichnet) 3, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Der Motor 3 ist ein Benzinmotor, welcher in ein nicht gezeigtes Fahrzeug eingebaut ist und umfasst beispielsweise vier Zylinder 3a (von denen nur einer gezeigt ist). Ein Brennraum 3d ist zwischen einem Kolben 3b und einem Zylinderkopf 3c von jedem von den Zylindern 3a von dem Motor 3 definiert.
  • Jeder Zylinder 3a hat einen Ansaugdurchgang 6, welcher mit diesem vermittels eines Ansaugkrümmers 6b verbunden ist, welcher einen Ansaugsammler 6a hat, und hat einen Abgasdurchgang 7, welcher mit diesem vermittels eines Abgaskrümmers 7b verbunden ist, welcher einen Abgassammler 7a hat. Der Ansaugkrümmer 6b ist mit Kraftstoffeinspritzventilen (nicht gezeigt) auf einer Zylinder-um-Zylinder-Basis versehen und der Zylinderkopf 3c ist mit Zündkerzen (nicht gezeigt) auf einer Zylinder-um-Zylinder-Basis versehen.
  • Ein Drosselventil 8 ist in dem Ansaugdurchgang 6 an einer Stelle stromaufwärts von dem Ansaugsammler 6a angeordnet. Das Drosselventil 8 ist mit einem TH-Aktuator 9 verbunden, welcher aus einem Gleichstrommotor besteht. Ein Öffnungsgrad von dem Drosselventil 8 wird gesteuert/geregelt, indem ein elektrischer Strom, welcher dem TH-Aktuator 9 zugeführt wird, durch eine ECU 2 gesteuert/geregelt wird, wodurch die in den Brennraum 3d eingezogene Menge an Ansaugluft reguliert wird.
  • Ferner ist der Motor 3 mit einem Lader 10 von einem Turbolader-Typ versehen. Der Lader 10 besteht aus einem Kompressor 11, welcher in dem Ansaugdurchgang 6 an einer Stelle stromaufwärts von dem Drosselventil 8 angeordnet ist, einer Turbine 12, welche in dem Abgasdurchgang 7 angeordnet ist, und einer Welle 13, welche den Kompressor 11 und die Turbine 12 integral miteinander verbindet in dem Lader 10, während die Turbine 12 zur Drehung durch Abgase angetrieben wird, wird der integral mit dieser verbundene Kompressor 11 gedreht, wodurch ein Aufladevorgang für unter Druck gesetzte Ansaugluft in dem Ansaugdurchgang 6 durchgeführt wird.
  • Ein Ladeluftkühler 15 ist in dem Ansaugdurchgang 6 an einer Stelle stromabwärts von dem Kompressor 11 angeordnet, um die unter Druck gesetzte Ansaugluft zu kühlen.
  • Der Abgasdurchgang 7 ist mit einem Bypass-Durchgang 16 versehen, welcher die Turbine 12 umgeht, und der Bypass-Durchgang 16 ist mit einem Ladedruckventil 17 (nachfolgend als „das WGV 17” bezeichnet) versehen. Ferner ist ein Gehäuse 11a, welches den Kompressor 11 aufnimmt, mit einem WGV-Aktuator 18 versehen. Der WGV-Aktuator 18 besteht aus einem Gleichstrommotor und ist mit dem WGV 17 vermittels eines Verbindungselements 19 verbunden, welches aus Schrauben und einer Verbindung (von denen keine speziell gezeigt ist) besteht, wodurch die Drehung von dem WGV-Aktuator 18 in eine lineare Bewegung von der Verbindung umgewandelt wird, um den WGV 17 anzutreiben.
  • Ein Öffnungsgrad AWGV von dem WGV 17 (nachfolgend als „der WGV-Öffnungsgrad AWGV” bezeichnet) wird zwischen einer vollständig geschlossenen Position, welche in 1 durch eine durchgezogene Linie angedeutet ist, und einer vollständig offenen Position (nicht gezeigt) gesteuert/geregelt, indem ein elektrischer Strom, welcher dem WGV-Aktuator 18 zugeführt wird, durch die ECU 2 gesteuert/geregelt wird. Dies reguliert die Menge an Abgasen, welche durch den Bypass-Durchgang 16 strömen, um eine Antriebskraft von der Turbine 12 zu regulieren, wodurch der Ladedruck von dem Lader 10 gesteuert/geregelt wird.
  • Ferner ist der WGV-Aktuator 18 mit einem WGV-Öffnungssensor 31 versehen. Der WGV-Öffnungssensor 31 erfasst den WGV-Öffnungsgrad AWGV unter Verwendung der vollständig geschlossenen Position von dem WGV 17 als einer Referenzposition (Nullpunkt-Position) und liefert ein Signal, welches auf den erfassten WGV-Öffnungsgrad AWGV schließen lässt, zu der ECU 2.
  • Ferner ist der Motor 3 mit einer EGR-Einrichtung 20 versehen, um einen Teil von Abgasen, welche in den Abgasdurchgang 7 abgegeben werden, zu dem Ansaugdurchgang 6 zu rezirkulieren. Die EGR-Einrichtung 20 besteht aus einem EGR-Durchgang 21, einem EGR-Steuer-/Regelventil 22, welches in dem EGR-Durchgang 21 angeordnet ist, und einem EGR-Kühler 23. Der EGR-Durchgang 21 ist mit dem Abgassammler 7a von dem Abgasdurchgang 7 und dem Ansaugsammler 6a von dem Ansaugdurchgang 6 verbunden, um auf diese Weise zwischen den Durchgängen 6 und 7 eine Verbindung herzustellen.
  • Das EGR-Steuer-/Regelventil 22 ist mit einem EGR-Aktuator 24 verbunden, welcher aus einem Gleichstrommotor besteht. Ein Öffnungsgrad LEGR von dem EGR-Steuer-/Regelventil 22 wird gesteuert/geregelt, indem ein elektrischer Strom, welcher dem EGR-Aktuator 24 zugeführt wird, durch die ECU 2 gesteuert/geregelt wird, wodurch die Menge an Abgasen, welche von dem Abgasdurchgang 7 zu dem Ansaugdurchgang 6 rezirkuliert wird (nachfolgend als „die EGR-Menge” bezeichnet), gesteuert/geregelt wird. Der EGR-Kühler 23 kühlt Hochtemperatur-Abgase, welche durch den EGR-Durchgang 21 strömen, unter Verwendung von Kühlmittel von dem Motor 3.
  • Ferner ist der Ansaugdurchgang 6 an einer Stelle stromaufwärts von dem Drosselventil 8 mit einem Luftströmungssensor 32 versehen. Ferner ist der Ansaugsammler 6a mit einem Ansaugdrucksensor 33 versehen. Der Luftströmungssensor 32 erfasst eine Ansaugluftmenge GAIR und der Ansaugdrucksensor 33 erfasst einen Ansaugdruck PB an einer Stelle stromabwärts von dem Drosselventil 8, um jeweilige Signale, welche auf die erfasste Ansaugluftmenge GAIR und den Ansaugdruck PB schließen lassen, zu der ECU 2 zu liefern.
  • Ferner ist eine Kurbelwelle 3e von dem Motor 3 mit einem Kurbelwinkelsensor 34 versehen. Der Kurbelwinkelsensor 34 liefert ein CRK-Signal, welches ein Impulssignal ist, zu der ECU 2 einhergehend mit einer Drehung von der Kurbelwelle 3e, wann immer die Kurbelwelle über einen vorbestimmten Kurbelwinkel (zum Beispiel 30°) dreht. Die ECU 2 berechnet eine Drehzahl NE von dem Motor 3 (nachfolgend als die „Motordrehzahl NE” bezeichnet) basierend auf dem CRK-Signal. Ebenso wird der ECU 2 ein Erfassungssignal von einem Gaspedalöffnungssensor 35 eingegeben, welcher auf einen Öffnungsbetrag AP von einem Gaspedal (nicht gezeigt) von dem Fahrzeug schließen lässt (nachfolgend als „die Gaspedalöffnung AP” bezeichnet).
  • Die ECU 2 ist durch einen Mikrocomputer realisiert, welcher aus einer CPU, einem RAM, einem ROM, einem EEPROM und einer I/O-Schnittstelle (von denen keines speziell gezeigt ist) besteht. Die ECU 2 bestimmt Betriebszustände von dem Motor 3 basierend auf den Erfassungssignalen von den oben beschriebenen Sensoren 31 bis 35 und führt verschiedene Steuer-/Regelprozesse durch, um die Ansaugluftmenge, den Ladedruck, und die EGR-Menge zu steuern/regeln, indem Antriebssignale basierend auf den bestimmten Betriebszuständen des Motors 3 an den TH-Aktuator 9, den WGV-Aktuator 18 und den EGR-Aktuator 24 geliefert werden. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die ECU 2 dem ersten Referenzposition-Lernmittel, zweiten Referenzposition-Lernmittel, Referenzposition-Aktualisierungsmittel, Steuer-/Regelmittel, und Speichermittel.
  • 3 zeigt einen Lernprozess, welcher von der ECU 2 durchgeführt wird, um die Referenzposition von dem WGV 17 zu lernen. Der vorliegende Prozess lernt einen Erfassungswert von dem WGV-Öffnungssensor 31, wenn sich der WGV 17 in der vollständig geschlossenen Position befindet, als die Referenzposition (Nullpunkt-Position) von dem WGV 17 und wird in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt durchgeführt.
  • In dem vorliegenden Prozess wird als erstes in einem Schritt 1 (als S1 in einer verkürzten Form gezeigt; die folgenden Schritte sind auch in einer verkürzten Form gezeigt) bestimmt, ob der gegenwärtige Verarbeitungszyklus einem Verarbeitungszyklus unmittelbar nach dem Einschalten eines Zündschalters (IG·SW) entspricht oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage positiv ist (JA), um ein erstes Lernen (Lernen beim Start des Motors 3) von der Referenzposition durchzuführen, wird der WGV 17 durch den WGV-Aktuator 18 zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben (Schritt 2).
  • Ferner wird ein Wert TM_LRN1 von einem erstes Lernen-Zeitgeber von einem Hochzähltyp auf 0 zurückgesetzt (Schritt 3), und um anzuzeigen, dass es während des ersten Lernens ist, wird eine erstes Lernen-Flag F_LRN1 auf 1 gesetzt (Schritt 4), gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Prozesses.
  • Wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 1 negativ (NEIN) ist, d. h., wenn es nicht unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalter ist, wird bestimmt, ob die erstes Lernen-Flag F_LRN1 gleich 1 ist oder nicht (Schritt 5). Wenn die Antwort auf die Frage davon positiv (JA) ist, d. h., wenn es während des ersten Lernens ist, wird bestimmt, ob der erstes Lernen-Zeitgeberwert TM_LRN1 nicht kleiner als eine vorbestimmte Zeitperiode TREF1 ist oder nicht (Schritt 6).
  • Wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 6 positiv (JA) ist, d. h., wenn die vorbestimmte Zeitperiode TREF1 nach dem Start eines Antriebs des WGVs 17 in dem Schritt 2 verstrichen ist, wird es beurteilt, dass der angetriebene WGV 17 zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben wurde und der Erfassungswert AWGV von dem WGV-Öffnungssensor 31 zu dem Zeitpunkt wird als ein gelernter Wert AWGVLRN von der Referenzposition berechnet (Schritt 7). Ferner wird der berechnete gelernte Wert AWGVLRN in dem EEPROM von der ECU 2 als ein vorhandener gelernter Wert AWGVLRN1, welcher durch das erste Lernen erlangt wird, gespeichert (Schritt 8).
  • Wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 6 negativ (NEIN) ist, wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE nicht kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl NEIDL ist oder nicht, welche einer Anlaufmotordrehzahl entspricht (Schritt 9), und wenn die Antwort auf die Frage negativ (NEIN) ist, wird der gegenwärtige Prozess sofort beendet.
  • Andererseits, wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 9 positiv (JA) ist, d. h., wenn aufgrund des Einschaltvorgangs von einem nicht gezeigten Anlasserschalter unmittelbar nach dem Einschalten des Zündschalters (d. h. Schnellstart des Motors) die Motordrehzahl NE die vorbestimmte Motordrehzahl NEIDL erreicht hat, was bedeutet, dass der Start des Motors 3 abgeschlossen ist, bevor die vorbestimmte Zeitperiode TREF1 verstreicht, nach dem Start eines Antreibens des WGVs 17 in dem Schritt 2, wird das erste Lernen gestoppt, um das WGV 17 von der vollständig geschlossenen Position zurückzuführen. In diesem Fall wird der Referenzposition-Lernwert AWGVLRN auf den vorhandenen Lernwert AWGVLRN1 aktualisiert, welcher durch das erste Lernen berechnet wurde, welches bis zu dem unmittelbar vorhergehenden Start des Motors 3 durchgeführt wurde und in dem EEPROM von der ECU 2 gespeichert ist (Schritt 10).
  • In einem Schritt 11, welcher dem oben beschriebenen Schritt 8 oder 10 folgt, wird das WGV 17 davon befreit, zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben zu werden, und in dem folgenden Schritt 12 wird die erstes Lernen-Flag F_LRN1 auf 0 zurückgesetzt, gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Prozesses.
  • Nachdem der Schritt 12 wie oben beschrieben durchgeführt ist, wird die Antwort auf die Frage von dem Schritt 5 negativ (NEIN) und in diesem Fall wird es in einem Schritt 13 bestimmt, ob eine zweites Lernen-Flag F_LRN2, auf welche nachfolgend Bezug genommen wird, gleich 1 ist oder nicht. Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, wird es bestimmt, ob vorbestimmte Bedingungen zur Durchführung des zweiten Lernens von der Referenzposition (Lernen nach dem Start des Motors 3) erfüllt sind oder nicht (Schritt 14).
  • Die Bedingungen für eine Durchführung des zweiten Lernens umfassen eine Bedingung, dass sich der Motor 3 in einem vorbestimmten Betriebszustand befindet, wie zum Beispiel einem Leerlaufbetriebszustand oder einem Kraftstoffunterbrechungsbetriebszustand, in welchem eine Zufuhr von Kraftstoff unterbrochen ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass selbst dann, wenn das WGV 17 für das zweite Lernen zwangsweise zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben wird, in dem Leerlaufbetriebszustand ein Änderungsbetrag im Ladedruck gering ist, und in dem Kraftstoffunterbrechungsbetriebszustand, selbst wenn der Änderungsbetrag im Ladedruck groß ist, ein Einfluss davon auf den Betrieb des Motors 3 klein ist.
  • Wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 14 negativ (NEIN) ist, d. h., wenn die Bedingungen zur Durchführung des zweiten Lernens nicht erfüllt sind, wird der gegenwärtige Prozess sofort beendet. Andererseits, wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 14 positiv (JA) ist, in ähnlicher Weise zu dem Schritt 2, um das zweite Lernen durchzuführen, wird das WGV 17 durch den WGV-Aktuator 18 zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben (Schritt 15). Ferner wird ein Wert TM_LRN2 von einem zweites Lernen-Zeitgeber von einem Hochzähltyp auf 0 zurückgesetzt (Schritt 16), und um anzuzeigen, dass es während des zweiten Lernens ist, wird die zweites Lernen-Flag F_LRN2 auf 1 gesetzt (Schritt 17) gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Prozesses.
  • Nachdem der Schritt 17 so durchgeführt ist, wird die Antwort auf die Frage von dem Schritt 13 positiv (JA) und in diesem Fall wird bestimmt, ob der zweites Lernen-Zeitgeber Wert TM_LRN2 nicht kleiner als eine vorbestimmte Zeitperiode TREF2 ist oder nicht (Schritt 18). Wenn die Antwort auf diese Frage negativ (NEIN) ist, wird der gegenwärtige Prozess sofort beendet.
  • Andererseits, wenn die Antwort auf die Frage von dem Schritt 18 positiv (JA) ist, d. h., wenn die vorbestimmte Zeitperiode TREF2 nach dem Start eines Antreibens des WGVs 17 verstrichen ist, wird es beurteilt, dass das WGV 17 zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben wurde und folglich wird der Erfassungswert AWGV von dem WGV-Öffnungssensor 31 zu dem Zeitpunkt als der Referenzposition-Lernwert AWGVLRN berechnet (Schritt 19). Als nächstes wird das WGV 17 davon befreit, zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben zu werden (Schritt 20) und die zweites Lernen-Flag F_LRN2 wird auf 0 zurückgesetzt (Schritt 21) gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Prozesses.
  • 4 zeigt einen Steuer-/Regelprozess, welcher unter Verwendung des Referenzposition-Lernwerts AWGVLRN, welcher wie oben beschrieben berechnet wird, durchgeführt wird, um das WGV 17 zu steuern/regeln. Der gegenwärtige Prozess wird auch in vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt durchgeführt. In dem gegenwärtigen Prozess wird als erstes in einem Schritt 31 ein korrigierter WGV-Öffnungsgrad CAWGV berechnet, indem der gelernte Wert AWGVLRN, welcher in dem Prozess in 3 berechnet wird, von dem WGV-Öffnungsgrad AWGV, welcher von dem WGV-Öffnungssensor 31 erfasst wird, subtrahiert wird. Wie vorangehend beschrieben, da der WGV-Öffnungssensor 31 den WGV-Öffnungsgrad AWGV unter Verwendung der vollständig geschlossenen Position von dem WGV 17 als der Referenzposition (Nullpunkt-Position) erfasst, verkörpert der korrigierte WGV-Öffnungsgrad CAWGV, welcher unter Verwendung des gelernten Werts AWGVLRN berechnet wird, wie oben beschrieben, einen Netto-Öffnungsgrad von dem WGV 17.
  • Als nächstes wird ein Ziel-Öffnungsgrad AWGVCMD von dem WGV 17 berechnet (Schritt 32). Die Berechnung von dem Ziel-Öffnungsgrad AWGVCMD erfolgt beispielsweise basierend auf Parametern, wie zum Beispiel einer Ziel-Ansaugluftmenge und einem Ziel-Ladedruck, welche gemäß der Motordrehzahl NE und einem verlangten Drehmoment PMCMD berechnet werden. Es ist anzumerken, dass das verlangte Drehmoment PMCMD basierend auf der Motordrehzahl NE und der Gaspedalöffnung AP berechnet wird.
  • Als nächstes wird eine Steuer-/Regeleingabe U_WGV von dem WGV-Aktuator 18 berechnet (Schritt 33). Die Berechnung von der Steuer-/Regeleingabe U_WGV erfolgt beispielsweise basierend auf einer Beziehung zwischen dem korrigierten WGV-Öffnungsgrad CAWGV und dem Ziel-Öffnungsgrad AWGVCMD derart, dass der vorhergehende gleich dem letzteren wird. Dann wird der WGV-Aktuator 18 angetrieben, indem ein Steuer-/Regelsignal basierend auf der berechneten Steuer-/Regeleingabe U_WGV diesem zugeführt wird (Schritt 34) gefolgt von der Beendigung des gegenwärtigen Prozesses.
  • Wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der gelernte Wert AWGVLRN von der Referenzposition von dem WGV 17 beim und nach dem Start des Motors 3 berechnet (Schritte 7 und 19 in 3). Daher, anders als bei der herkömmlichen Einrichtung, bei der das Lernen nur nach dem Warmlaufen des Motors durchgeführt wird, ist es möglich, die Referenzposition von dem WGV 17 sowohl vor als auch nach dem Warmlaufen des Motors genau zu lernen, während eine Abweichung von der Referenzposition, welche durch die thermische Ausdehnung von dem Verbindungselement 19 und dergleichen nach dem Warmlaufen des Motors verursacht wird, geeignet berücksichtigt wird. Als eine Konsequenz ist es möglich, das in 4 gezeigte WGV 17 unter Verwendung des gelernten Werts AWGVLRN genau zu steuern/regeln.
  • Ferner, beim Start des Motors 3, beispielsweise aufgrund des Schnellstarts desselben, wenn die Berechnung von dem gelernten Wert AWGVLRN, welcher auf dem erfassten WGV-Öffnungsgrad AWGV basiert, nicht beendet ist, wird der gelernte Wert AWGVLRN auf den vorhandenen gelernten Wert AWGVLRN1 aktualisiert, welcher durch das erste Lernen gelernt und gespeichert wurde, welches bis zum unmittelbar vorhergehenden Start des Motors 3 durchgeführt wurde (Schritt 10 in 3). Daher wird in einem solchen Fall, wo der Motor 3 in dem kalten Zustand gestartet wird, der gelernte Wert AWGVLRN1, welcher in einem Zustand gelernt wird, wo der Einfluss von der thermischen Ausdehnung klein ist, positiv verwendet, wodurch es möglich ist, die Referenzposition von dem WGV 17 richtig einzustellen, während der Einfluss von der thermischen Ausdehnung beseitigt wird, und die Lerngenauigkeit davon weiter zu verbessern.
  • Ferner, insbesondere in der vorliegenden Ausführungsform, da sich das Verbindungselement 19 zwischen dem WGV 17 auf der Seite von der Turbine 12 und dem WGV-Aktuator 18 auf der Seite von dem Kompressor 11 erstreckt, neigt der Betrag einer thermischen Ausdehnung von dem Verbindungselement 19 dazu, groß zu sein, und die Abweichung von der Referenzposition von dem WGV 17 neigt dazu, zuzunehmen, und daher ist es möglich, die oben beschriebenen vorteilhaften Effekte effektiv zu erhalten und das WGV 17 unter Verwendung des gelernten Werts AWGVLRN genau zu steuern/regeln.
  • Es ist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung keinesfalls auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist sondern in verschiedenen Formen praktiziert werden kann. Obwohl beispielsweise in der oben beschriebenen Ausführungsform als Bedingungen für eine Durchführung des zweiten Lernens von der Referenzposition von dem WGV 17, beispielsweise die Bedingung, dass sich der Motor 3 in dem Leerlaufbetriebszustand befindet, und die Bedingung, dass sich der Motor 3 in dem Kraftstoffunterbrechungsbetriebszustand befindet, erwähnt sind, ist dies nicht einschränkend sondern das zweite Lernen kann in irgendeinem anderen geeigneten Betriebszustand durchgeführt werden, zum Beispiel in einem Volllast-Betriebszustand, in welchem die WGV 17 intrinsisch zu der vollständig geschlossenen Position angetrieben wird. In einem solchen Fall kann der Prozess, das WGV 17 für das zweite Lernen zwangsweise zu der vollständig geschlossenen Position anzutreiben (Schritt 15 in 3), beseitigt werden.
  • Ferner, obwohl die Ausführungsform einen Fall beschreibt, in welchem das Ventil exemplarisch das Ladedruckventil 17 ist, kann die vorliegende Erfindung ganz allgemein angewendet werden, insoweit als das Ventil ein Ventil zur Regulierung der Strömung von Abgasen oder Ansaugluft von dem Motor ist. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung bei dem EGR-Steuer-/Regelventil 22 angewendet werden, welches in der Ausführungsform gezeigt ist, einem Luft-Bypassventil, um die Ansaugluftmenge zu steuern/regeln, welche durch einen den Kompressor von dem Lader umgehenden Durchgang strömt, usw. Ferner, obwohl in der Ausführungsform der WGV-Aktuator 18 zum Antreiben des WGV 17 aus einem Elektromotor besteht, kann stattdessen ein anderer Typ von Aktuator, zum Beispiel ein elektromagnetischer Aktuator eingesetzt werden.
  • Ferner, obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform die vorliegende Erfindung beispielhaft bei dem Kraftfahrzeug-Benzinmotor angewendet wird, ist dies nicht beschränkend sondern sie kann bei verschiedenen anderen Motoren als dem Benzinmotor, wie zum Beispiel einem Diesel-Motor verwendet werden und ferner kann sie bei anderen Motoren als den Motoren für Kraftfahrzeuge, wie zum Beispiel Motoren für Schiffsantriebsmaschinen, z. B. einem Außenbordmotor, welcher eine vertikal angeordnete Kurbelwelle hat, angewendet werden.
  • Es wird ferner von Fachleuten auf dem Gebiet verstanden werden, dass das Vorangehende eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Geiste und Schutzbereich derselben abzuweichen.
  • Zusammenfassend stellt die Erfindung eine Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor bereit, welche in der Lage ist, die Referenzposition von einem Ventil sowohl vor als auch nach dem Warmlaufen des Motors genau zu lernen, während eine Abweichung von der Referenzposition, welche durch die thermische Ausdehnung von dem Ventil und dem Antriebssystem nach dem Warmlaufen des Motors verursacht wird, geeignet berücksichtigt wird. Die Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung berechnet und aktualisiert einen gelernten Wert von der Referenzposition von dem Ladedruckventil sowohl beim als auch nach dem Start des Motors, jeweils durch erstes und zweites Lernen. Der gelernte Wert, welcher durch das erste Lernen berechnet wird, wird als ein vorhandener gelernter Wert gespeichert. Ferner wird beim Start des Motors, wenn die Berechnung von dem gelernten Wert nicht beendet ist, der gelernte Wert auf den vorhandenen gespeicherten gelernten Wert eingestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 4434057 [0002]

Claims (2)

  1. Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein Ventil, um eine Strömung von Abgasen oder Ansaugluft von dem Motor zu regulieren; ein erstes Referenzposition-Lernmittel zum Lernen einer Referenzposition von dem Ventil bei einem Start des Motors; ein zweites Referenzposition-Lernmittel zum Lernen einer Referenzposition von dem Ventil, wenn nach dem Start des Motors vorbestimmte Lernbedingungen erfüllt sind; ein Referenzposition-Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren der Referenzposition basierend auf der von dem ersten Referenzposition-Lernmittel und dem zweiten Referenzposition-Lernmittel gelernten Referenzposition; ein Steuer-/Regelmittel zum Steuern/Regeln des Ventils unter Verwendung der aktualisierten Referenzposition; und ein Speichermittel zum Speichern der von dem ersten Referenzposition-Lernmittel gelernten Referenzposition, wobei das Referenzposition-Aktualisierungsmittel dann, wenn die Referenzposition von dem ersten Referenzposition-Lernmittel oder dem zweiten Referenzposition-Lernmittel gelernt ist, die Referenzposition auf die gelernte Referenzposition aktualisiert und dann, wenn ein Lernen der Referenzposition durch das erste Referenzposition-Lernmittel beim Start des Motors nicht beendet ist, die Referenzposition auf die in dem Speichermittel gespeicherte Referenzposition aktualisiert.
  2. Ventil-Referenzposition-Lerneinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Motor einen Lader umfasst, welcher eine durch Abgase angetriebene Turbine und einen durch die Turbine angetriebenen Kompressor zum Aufladen von Ansaugluft umfasst, wobei das Ventil ein Ladedruckventil ist, welches in einem die Turbine umgehenden Bypass-Durchgang vorgesehen ist, um eine durch den Bypass-Durchgang strömende Menge an Abgasen zu regulieren, und wobei das Ladedruckventil durch einen Aktuator angetrieben wird, welcher mit diesem vermittels eines Verbindungselements verbunden ist, wobei der Aktuator an ein Gehäuse montiert ist, welches den Kompressor aufnimmt.
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