DE102017217706B4

DE102017217706B4 - Steuervorrichtung für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102017217706B4
Application number: DE102017217706.3A
Authority: DE
Inventors: Takuo Watanuki; Hideki Hagari
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2017-10-05
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2037-10-06
Also published as: US20180094599A1; CN107917004A; CN107917004B; US10436141B2; JP2018059438A; JP6328201B2; DE102017217706A1

Abstract

Eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren umfassend:eine Drosselklappe (4), welche in einem Einlasskanal eines Verbrennungsmotors (1) bereitgestellt ist;eine Betriebszustandserkennungsvorrichtung, die eine Drosselöffnungserkennungsvorrichtung (5) umfasst, die eine aktuelle Öffnung der Drosselklappe (4) erkennt,eine Ansaugluft-Durchflussratenerkennungsvorrichtung (2), welche die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, erkennt,eine Ansaugkrümmerdruck-Erkennungsvorrichtung (8), welche einen Druck zwischen der Drosselklappe (4) und dem Verbrennungsmotor (1) als einen Ansaugkrümmerdruck erkennt undeine Ansauglufttemperatur-Erkennungsvorrichtung (3), welche eine Temperatur der Ansaugluft zwischen der Drosselklappe (4) und der Atmosphäre erkennt, wobeidie Betriebszustandserkennungsvorrichtung einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) erkennt, und die Steuervorrichtung ferner umfassendeine elektronische Steuervorrichtung (20), die ausgegebene Informationen von der Betriebszustandserkennungsvorrichtung erhält,wobei die elektronische Steuervorrichtung (20) eine Drosselsteuereinheit umfasst, welche eine Durchflussrate der Ansaugluft, welche dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, variabel steuert, durch Änderung einer effektiven Öffnungsfläche des Einlasskanals, indem eine Öffnung der Drosselklappe (4) gesteuert wird,einen effektive-Öffnungsfläche-Berechnungsabschnitt (21), welcher die aktuelle effektive Öffnungsfläche entsprechend der erkannten aktuellen Drosselöffnung, welche durch die Drosselöffnungserkennungsvorrichtung (5) erkannt wurde, berechnet, durch Verwendung der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft, des Ansaugkrümmerdrucks und der Ansauglufttemperatur in einer Durchflussratenformel für einen Drosselartigen-Durchflussmesser,einen Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt (22), der eine Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung lernt, basierend auf einer vorbereiteten Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung, der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung und einen Drosselöffnungslernwert berechnet,einen Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23), der bestimmt, ob eine Abweichung gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wobei die Abweichung erhalten wird basierend auf der Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung nach einem Lernen-Korrigieren der Drosselöffnung, der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung;einen Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt (24), der bestimmt, ob die aktuelle Drosselöffnung in einen Bereich einer zusammenhängenden Drosselöffnungsregion, für die der Abschluss des Lernens der Drosselöffnung bestimmt wurde, liegt, undeinen Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt (25), der einen Drosselöffnungslernabschlussbereich aktualisiert, wenn der Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23) bestimmt hat, dass das Lernen der aktuellen Drosselöffnung abgeschlossen ist und der Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt (24) bestimmt hat, dass die aktuelle Drosselöffnung außerhalb des Bereichs liegt, undwobei der Drosselöffnungslernwert verwendet wird, der im Drosselöffnungslernabschlussbereich vorhanden ist, der von dem Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt (25) aktualisiert wird, um eine Zieldrosselöffnung zu berechnen und die Drosselklappe (4) zu steuern.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren, die eine Drosselöffnung steuert, die verwendet wird, um Steuerparameter für Verbrennungsmotoren zu berechnen.
Beschreibung des Stands der Technik
In den letzten Jahren wurde ein Motorsteuerverfahren, das als „Drehmoment-basierte-Steuerung“ bekannt ist, häufig verwendet. Die Drehmoment-basierte-Steuerung nutzt ein Drehmoment der Motorantriebswelle als Antriebskraftsanforderungswert von einem Fahrer oder einem Fahrzeug und steuert das Erzeugungsdrehmoment des Motors, in dem dieses Drehmoment als Indikator verwendet wird. Die Drehmoment basierte Steuerung bestimmt das Zieldrehmoment des Motors, basierend auf der Intensität des Betriebs des Fahrpedals durch den Fahrer, steuert das Öffnen der Drosselklappe, sodass die gewünschte Ansaugluft-Durchflussrate zur Erzeugung des Zieldrehmoments in den Motor gesaugt wird, passt die Motorleistung an das Zieldrehmoment, durch Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge und der Zündzeitpunkte gemäß der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft an und erreicht die Reiseleistung, die vom Fahrer abgefragt wird.
In der Steuervorrichtung eines Motors, die das Öffnen der Drosselöffnung durch Fahren eines Aktors, der mit der Drosselklappe des Motors verbunden ist, steuert, um die Zieldurchflussrate der Ansaugluft entsprechend des Zieldrehmoments eines Motors zu erreichen, ist ein Abschnitt vorgeschlagen, der die Zielöffnungsfläche der Drosselklappe erreicht, indem die Zieldurchflussrate der Ansaugluft, die Druckverhältnisse vor und nach der Drosselklappe, die Öffnungsfläche der Drosselklappe und Ähnliches, im Durchflussratenausdruck des Basis-Drosselklappen-Durchflussmessers angewendet werden, und steuert den Aktor, der mit der Drosselklappe verbunden ist, um die Drosselöffnung zu erhalten, mit der die Zielöffnungsfläche der Drosselklappe erreicht werden kann.
Zusätzlich wird beispielsweise in PTL 1 das Vorgehen vorgeschlagen, das sich auf die Tatsache konzentriert, dass die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der im Voraus vorbereiteten Drosselöffnung von Variationen in der Drosselklappe, verschiedenen Sensoren und Ähnlichem abhängt, und Lernkorrekturen, die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung, um die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft an die Zieldurchflussrate der Ansaugluft anzupassen, damit die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft exakt der Zieldurchflussrate der Ansaugluft entspricht.
Zusätzlich wird beispielsweise in PTL 2 das Vorgehen vorgeschlagen, welches Lernen der Korrelation zwischen der Drosselöffnung und der effektiven Öffnungsfläche verwendet und berechnet die aktuelle Zylinderdurchflussrate der Ansaugluft, basierend auf der gelernten Korrelation, vom Zeitpunkt der transienten Änderung bis die Temperatur im Inneren des Abgasrohrs, vom Auslassventil bis zum Katalysator, konvergiert.
PTL 3 offenbart eine Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors mit einem Luftdruck-Schätzungsabschnitt, der auf eine Berechnung eines Steuerparameters des Verbrennungsmotors angewendet wird.
PTL 4 offenbart eine Berechnung eines Ansaugluftmengenkorrekturkoeffizienten für die Steuerung einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors.
PTL 5 offenbart die Erkennung einer Fehlfunktion eines Motorsystems anhand von Adaptionswerten für eine Gemischadaption bzw. eine Füllungsadaption.

[PTL 1] JP 4 237 214 B2
[PTL 2] JP 5 328 967 B1
[PTL 3] DE 2014 216 988 A1
[PTL 4] JP 2016- 20 642 A
[PTL 5] DE 10 2010 003 199 A1

Da jedoch im Vorgehen, das in PTL 1 und PTL 2 vorgeschlagen wird, das Lernen der Drosselöffnung die Steuergenauigkeit verbessert, indem die Lernbereiche für jede Fahrzone unterteilt sind, kann das Lernen, in einem Bereich, in dem es schwer ist zu fahren, z. B. der voll-geöffnete Bereich, nicht nur durch allgemeines Fahren in dem Bereich vervollständigt werden. Dementsprechend, wenn ein Lernunvollständigkeitsbereich, durch so ein Fahrmuster, verlassen wird, wird die Steuergenauigkeit nicht verbessert, selbst wenn der Drosselöffnungslernwert in der Drosselsteuerung, über einen Lernunvollständigkeitsbereich, berücksichtigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung befasst sich mit dem vorher genannten Problem mit dem Ziel, eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren bereitzustellen, die in der Lage ist einen Drosselöffnungslernwert anzuwenden oder das Fehlerfallverhalten für einen Ansaugluftdurchflussratenermittlungsabschnitt in einem zusammenhängenden Drosselöffnungslernvollständigkeitsbereich durchzuführen.
Eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß der Erfindung umfasst
eine Drosselklappe, welche in einem Einlasskanal eines Verbrennungsmotors bereitgestellt ist;
eine Betriebszustandserkennennungsvorrichtung, die eine Drosselöffnungserkennungsvorrichtung umfasst, die eine aktuelle Öffnung der Drosselklappe erkennt,
eine Ansaugluft-Durchflussratenerkennungsvorrichtung, welche die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, erkennt,
eine Ansaugkrümmerdruck-Erkennungsvorrichtung, welche einen Druck zwischen der Drosselklappe und dem Verbrennungsmotor als einen Ansaugkrümmerdruck erkennt und
eine Ansauglufttemperatur-Erkennungsvorrichtung, welche eine Temperatur der Ansaugluft zwischen der Drosselklappe und der Atmosphäre erkennt, wobei
die Betriebszustandserkennungsvorrichtung einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors erkennt, und die Steuervorrichtung ferner umfassend
eine elektronische Steuervorrichtung, die ausgegebene Informationen von der Betriebszustandserkennungsvorrichtung erhält,
wobei die elektronische Steuervorrichtung eine Drosselsteuereinheit umfasst, welche eine Durchflussrate der Ansaugluft, welche dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, variabel steuert, durch Änderung einer effektiven Öffnungsfläche des Einlasskanals, indem eine Öffnung der Drosselklappe gesteuert wird,
einen effektive-Öffnungsfläche-Berechnungsabschnitt, welcher die aktuelle effektive Öffnungsfläche entsprechend der erkannten aktuellen Drosselöffnung, welche durch die Drosselöffnungserkennungsvorrichtung erkannt wurde, berechnet, durch Verwendung der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft, des Ansaugkrümmerdrucks und der Ansauglufttemperatur in einer Durchflussratenformel für einen Drosselartigen-Durchflussmesser,
einen Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt, der eine Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung lernt, basierend auf einer vorbereiteten Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung, der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung und berechnet einen Drosselöffnungslernwert,
einen Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob eine Abweichung gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wobei die Abweichung erhalten wird basierend auf der Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung, nach einem Lernen-Korrigieren der Drosselöffnung, der aktuellen effektiven Öffnungsfläche, und der aktuellen Drosselöffnung;
einen Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die aktuelle Drosselöffnung in einen Bereich einer zusammenhängenden Drosselöffnungsregion, für die der Abschluss des Lernens der Drosselöffnung bestimmt wurde, liegt, und
einen Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt, der einen Drosselöffnungslernabschlussbereich aktualisiert, wenn der Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt bestimmt hat, dass das Lernen der aktuellen Drosselöffnung abgeschlossen ist und der Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt bestimmt hat, dass die aktuelle Drosselöffnung außerhalb des Bereichs liegt, und
wobei der Drosselöffnungslernwert verwendet wird, der im Drosselöffnungslernabschlussbereich vorhanden ist, der von dem Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt aktualisiert wird, um eine Zieldrosselöffnung zu berechnen und die Drosselklappe zu steuern.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß der Erfindung bildet die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung nahe dem Normalzustand, durch Berechnung der effektiven Öffnungsfläche, durch Verwendung der Durchflussrate der Ansaugluft, führt gleichzeitig eine Drosselöffnungslernsteuerung durch, um Abweichungen, die durch Typenunterschiede der Drosselklappe ausgelöst werden, zu neutralisieren, berechnet den Drosselöffnungslernabschlussbereich, welcher den Bereich angibt, in dem ein Drosselöffnungslernen durchgeführt wurde, basierend auf der Zustandsabweichung zwischen der effektiven Öffnungsfläche, die durch das Drosselöffnungslernen korrigiert wurde, und der aktuellen effektiven Öffnungsfläche, und führt eine Steuerung durch, die den Drosselöffnungslernwert oder das Fehlerfallverhalten des Ansaugluftdurchflussratenermittlungsabschnitts mit hoher Genauigkeit im zusammenhängenden Drosselöffnungslernvollständigkeitsbereich anwendet, wodurch hervorragende Ergebnisse erreicht werden.
Die vorhergehenden und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen besser ersichtlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Strukturdiagramm, welches eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt.
2 ist ein Blockdiagramm, welches die schematische Konstruktion einer Motorsteuereinheit gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Bestimmungsvorgang des Drosselöffnungs-Lernabschluss gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Berechnungsverarbeitung zur Bestimmung der effektiven Öffnungsabweichung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
5 ist ein Erklärungsdiagramm, welches die Korrelation zwischen einer Drosselöffnung und einer effektiven Öffnungsfläche gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Berechnungsverarbeitung einer Durchflussratenabweichung einer Ansaugluft gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
7 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Berechnungsverarbeitung zur Bestimmung der Drosselöffnungsabweichung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
8 ist ein Steuerblockdiagramm, welches ein Berechnungsverarbeitungsteil für einen Drosselöffnungslernwert gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt.
9 ist ein Steuerblockdiagramm, welches ein Speicherverarbeitungsteil für einen Langzeitlernwert gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt
10 ist ein Erklärungsdiagramm, welches ein Berechnungsverfahren für einen Drosselöffnungs-Lernbasiswert gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt.
11 ist ein Erklärungsdiagramm, welches die erlaubte Korrelation zwischen der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und einer Drosselöffnung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt.
12 ist ein Erklärungsdiagramm, welches den Speichervorgang für einen Langzeitlernwert gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt.
13 ist ein Erklärungsdiagramm, welches den Monotonensteigerungsverarbeitung gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt.
14 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Bestimmungsvorgang für den Drosselöffnungs-Lernabschlussbereich gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.
15 ist ein Ablaufdiagramm, welches den Aktualisierungsvorgang für den Drosselöffnungs-Lernabschlussbereich gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird folgend erläutert mit Bezug auf die Zeichnungen.
Ausführungsbeispiel 1
1 ist ein Strukturdiagramm, welches eine Steuervorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung schematisch darstellt, und 2 ist ein Blockdiagramm, welches die schematische Konstruktion einer Motorsteuereinheit in der Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors darstellt, die in 1 dargestellt wird.
In 1 ist ein Luftströmungssensor (engl. air flow sensor und folgend als AFS bezeichnet) 2, der als Ansaugluftdurchflussratenermittlungsabschnitt zur Ermittlung der Durchflussrate der Ansaugluft vorgesehen ist, vorgelagert zu einem Ansaugsystem eines Motors 1 angeordnet und ein Ansauglufttemperatursensor 3, der als Ansauglufttemperaturmesseinheit dient, ist als Einbaukomponente oder separate Komponente des AFS 2 vorgesehen. Eine Drosselklappe 4, die elektrisch gesteuert werden kann, um die Durchflussrate der Ansaugluft anzupassen, ist zwischen der nachgeschalteten Seite des AFS 2 und dem Motor 1 angeordnet. Zusätzlich ist ein Drosselöffnungssensor 5 als Drosselöffnungserkennungsabschnitt vorgesehen, um die Öffnung der Drosselklappe 4 zu erfassen.
Zusätzlich ist ein Ansaugkrümmerdrucksensor 8 als ein Ansaugkrümmerdruckerkennungsabschnitt vorgesehen, der den Druck (folgend als Ansaugkrümmerdruck bezeichnet) des Raums (folgend als Ansaugkrümmer bezeichnet) inklusive des Innenraums eines Ausgleichsbehälters 6 und eines Ansaugkrümmers 7, die stromabwärts nach der Drosselklappe 4 angeordnet sind. Das Verfahren (das so genannte S/D(engl. speed density)-Verfahren) zur Berechnung der Durchflussrate der Ansaugluft, basierend auf dem Ansaugkrümmerdruck, kann anstelle des AFS 2 verwendet werden und der Ansauglufttemperatursensor 3 kann im Ansaugkrümmer angeordnet sein.
Eine Einspritzvorrichtung 9 zum Einspritzen von Kraftstoff ist in der Umgebung des Einlassventils inklusive des Ansaugkrümmers 7 und dem Innenraum des Zylinders vorgesehen, das Einlassventil und das Auslassventil sind respektive mit einer variablen Lufteinlass-Ventilzeitsteuerung 10 und einer variablen Luftauslass-Ventilzeitsteuerung 11, um die Ventilzeitsteuerung zu ändern, versehen, und der Zylinderkopf ist mit einer Zündspule 12, zum Betreiben einer Zündkerze, die einen Zündfunken im Zylinder erzeugt, versehen. Ein Abgaskrümmer 13 ist mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor und einem Katalysator versehen, die nicht dargestellt sind, und der Ansaugkrümmer 7 ist mit einem Luftdrucksensor 14 versehen. Es ist zu beachten, dass entweder die variable Lufteinlass-Ventilzeitsteuerung 10 oder die variable Abgasluft-Ventilzeitsteuerung VVT 11 vorgesehen sein kann oder auch keine der beiden kann vorgesehen sein.
Eine elektronische Steuereinheit (folgend als ECU (engl. electronic control unit) bezeichnet) 20 mit einem Mikrocomputer und einer Schnittstellenschaltung empfängt, als Informationen, die den Betriebszustand des Motors 1 angeben, Informationen vom AFS 2, Ansauglufttemperatursensor 3, Drosselöffnungssensor 5, Ansaugkrümmerdrucksensor 8, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, Luftdrucksensor 14, die vorher beschrieben wurden, und mehreren anderen Sensoren (inklusive eines Gaspedalöffnungssensors und eines Kurbelwellenwinkelsensors, die nicht dargestellt sind). Die ECU 20 umfasst einen Prozessor 20a und einen Speicher 20b.
Der Prozessor 20a der ECU 20 berechnet das Zieldrehmoment basierend auf den verschiedenen eingespeisten Datenarten, es berechnet die Zieldurchflussrate der Ansaugluft, um das berechnete Zieldrehmoment zu erreichen, es berechnet die gewünschte effektive Öffnungsfläche, damit die Zieldurchflussrate der Ansaugluft, mit dem Verfahren, das später beschrieben wird, erreicht wird, und es erhält die Zieldrosselöffnung. Dann berechnet der Prozessor 20a der ECU 20 einen Anzeigewert, zur Steuerung der Öffnung der Drosselklappe 4, um die Zieldrosselöffnung zu erreichen. Das heißt, der Prozessor 20a der ECU 20 hat die Funktion eines Drosselöffnungssteuerabschnitts. Gleichzeitig berechnet der Prozessor 20a der ECU 20 die Anzeigewerte für verschiedene Aktoren inklusive der Einspritzvorrichtung 9 und der Zündspule 12.
2 ist ein Blockdiagramm, das die schematische Konstruktion der Motorsteuereinheit darstellt.
In 2 empfängt die ECU 20 Signale vom AFS 2, Ansauglufttemperatursensor 3, Drosselöffnungssensor 5, Ansaugkrümmerdrucksensor 8, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, Luftdrucksensor 14 und verschiedenen Sensoren 15, die eine Betriebszustandserfassungseinheit bilden, und Anzeigewerte für die Drosselklappe 4, Einspritzvorrichtung 9, variablen Lufteinlass-Ventilzeitsteuerung 10, variablen Luftauslass-Ventilzeitsteuerung 11, Zündspule 12 ausgeben und verschiedene Aktoren (nicht dargestellt), die einen Abschnitt bilden, der den Motor steuert 1. Es ist zu beachten, dass ein Abschnitt, der den Luftdruck schätzt, oder ein Luftdrucksensor, der in der ECU 20 enthalten ist, anstatt des Luftdrucksensors 14, zum Erfassen des Luftdrucks, verwendet werden kann.
Obwohl der Prozessor 20a der ECU 20 alle Verarbeitungsschritte bezüglich der Motorsteuerung durchführt, werden ein Drosselsteuerteil und ein Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsteil, welche die Verarbeitungsschritte bezüglich der Steuerung der Drosselklappe 4 durchführen, hier schematisch erklärt.
Eine aktuelle effektive Öffnungsfläche CAt der Drosselklappe 4 wird durch ein effektive Öffnungsfläche-Berechnungsabschnitt 21 erhalten, basierend auf der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa (Schätzung basierend auf einem Ansaugkrümmerdruck Pb im Falle des S/D-Verfahrens), die vom AFS 2 erfasst wird, einer Ansauglufttemperatur Ta (verwendet anstelle der Lufttemperatur, wenn der Ansauglufttemperatursensor im Ansaugkrümmer bereitgestellt ist), die vom Ansauglufttemperatursensor 3 erfasst wird, dem Ansaugkrümmerdruck Pb, der vom Ansaugkrümmerdrucksensor 8 erfasst wird, und ein Luftdruck Pa, der vom Luftdrucksensor 14 erfasst wird.
Als Nächstes berechnet ein Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt 22 einen Drosselöffnungslernwert TPLRN, basierend auf der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAt, die von dem effektiven Öffnungsfläche-Berechnungsabschnitt 21 berechnet wird, eine aktuelle Drosselöffnung θ, die vom Drosselöffnungssensor 5 erfasst wird, und einer Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der vorbereiteten Drosselöffnung.
Anschließend berechnet eine Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt 23 die Abweichung basierend auf der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAt, der aktuellen Drosselöffnung θ, und der Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung nach dem Lernen-Korrigieren der Drosselöffnung und bestimmt, ob die Abweichung in den vorherbestimmten Wertebereich fällt. Zusätzlich bestimmt eine Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt 24, ob eine aktuelle Drosselöffnung θ in einem Bereich eines zusammenhängenden Drosselöffnungsbereichs, für den bestimmt wurde, dass das Drosselöffnungslernen beendet wurde.
Ein Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt 25 aktualisiert einen Luftdruckschätzwert-Drosselöffnungslernabschlussbereich, wenn der Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt 23 bestimmt, dass die aktuelle Drosselöffnung θ gelernt wurde und der Drosselöffnungslernabschlussbereich-Bestimmungsabschnitt 24 bestimmt, dass die aktuelle Drosselöffnung θ außerhalb des Bereichs liegt. Ein Zieldrosselöffnungs-Berechnungsabschnitt 26 berechnet die Zieldrosselöffnung, basierend auf dem aktualisierten Drosselöffnungslernabschlussbereich, dem Drosselöffnungslernwert und anderer Informationsarten und steuert die Drosselklappe 4, basierend auf der berechneten Zieldrosselöffnung.
Der Betrieb des Drosselsteuerteils und des Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsteils wurde oben schematisch erklärt.
Als Nächstes werden die Verarbeitungsschritte, die von dem Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt 23 durchgeführt werden, detailliert beschrieben.
Wie in den 3 bis 7 dargestellt, wird die Verarbeitung durch den Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt 23 im Prozessor 20a der ECU 20, in der Berechnungsverarbeitung (z. B. der Hauptverarbeitung in 10 ms Intervallen oder Interruptverarbeitung in BTDC75degCA Intervallen), an vorbestimmten Zeitpunkten, durchgeführt.
In Schritt 301 im Ablaufdiagramm dargestellt in 3, berechnet der effektive Öffnungsfläche-Berechnungsabschnitt 21, die aktuelle effektive Öffnungsfläche CAt der Drosselklappe 4. Obwohl das Berechnungsverfahren grundsätzlich dasselbe ist, wie das Verfahren offenbart in PTL1, werden die Grundausdrücke der Strömungsdynamik, die hier verwendet werden, erklärt. Der Volumenstrom Ausdruck (im Falle es kompressiblen Fluid) eines so genannten Drosseldurchflussmesser wird folgend als Ausdruck (1) gegeben.
[Mathematisch 1] $Q a = α_{a} \cdot C A_{t} \cdot \sqrt{\frac{2}{κ - 1} [{(\frac{P_{b}}{P_{a}})}^{\frac{2}{κ}} - {(\frac{P_{b}}{P_{a}})}^{\frac{κ + 1}{κ}}]}$
Es wird angenommen, dass die Durchflussrate der Ansaugluft Qa [L/s]ist, die Schallgeschwindigkeit der Luft ist αa [m/s], die effektive Öffnungsfläche der Drosselklappe 4 ist CAt [cm²] , der Ansaugkrümmerdruck ist Pb [kPa], der Luftdruck ist Pa [kPa], und das spezifische Wärmeverhältnis ist κ. Hier, wenn eine dimensionslose Durchflussrate σ folgend als Ausdruck (2) definiert ist.
[Mathematisch 2] $σ = \sqrt{\frac{2}{κ - 1} [{(\frac{P_{b}}{P_{a}})}^{\frac{2}{κ}} - {(\frac{P_{b}}{P_{a}})}^{\frac{κ + 1}{κ}}]}$
Ausdruck (1) kann folgend als Ausdruck (3) vereinfacht werden.
[Mathematisch 3] $Q a = α_{a} \cdot C A_{t} \cdot σ$
Es ist zu beachten, dass die Schallgeschwindigkeit der Luft αa [m/s]unten als Ausdruck (4) repräsentiert wird, wenn die Gaskonstante angenommen wird als R (kJ/(kg·K)] und die Lufttemperatur angenommen wird als Ta [K].
[Mathematisch 4] $α_{a} = \sqrt{κ R T_{a}}$
Hier wenn die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft Qa, die Schallgeschwindigkeit der Luft αa, und die dimensionslose Durchflussrate σ gegeben sind, kann die aktuelle effektive Öffnungsfläche CAt der Drosselklappe 4 durch den folgenden Ausdruck (5) berechnet werden, welcher durch Modifizieren des Ausdrucks (3) erhalten werden kann.
[Mathematisch 5] $C A_{t} = \frac{Q a}{α_{a} \cdot σ}$
Wenn die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft Qa, die Schallgeschwindigkeit der Luft αa, und die dimensionslose Durchflussrate σ gegeben sind, erhält man die aktuelle effektive Öffnungsfläche CAt der Drosselklappe 4.
Als Nächstes wird in Schritt 302 der Drosselöffnungslernwert berechnet. Ein Verfahren zur Berechnung des Drosselöffnungslernwerts wir später beschrieben.
Anschließend wird in Schritt 303 die Abweichung der effektiven Öffnungsfläche berechnet. Die Abweichung der effektiven Öffnungsfläche wird berechnet, indem dem Ablaufdiagramm dargestellt in 4 gefolgt wird.
Das Ablaufdiagramm in 4 wird beschrieben. Als Erstes wird in Schritt 401 der effektive Öffnungsflächenlernwert zu diesem Zeitpunkt berechnet, basierend auf der aktuellen Drosselöffnung θ, die vom Drosselöffnungssensor 5 erfasst wird, der Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der vorbereiteten Drosselöffnung, und der effektive Öffnungsflächenlernwert am vorherigen Verarbeitungszeitpunkt und dann wird eine gelernte effektive Öffnungsfläche CAt hinsichtlich der aktuellen Drosselöffnung θ berechnet. Zum Beispiel, wenn die vertikale Achse die effektive Öffnungsfläche repräsentiert und die horizontale Achse die Drosselöffnung wie in 5 dargestellt, wenn eine durchgehende Linie a die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der vorbereiteten Drosselöffnung repräsentiert, dann wird der Wert, der durch den Drosselöffnungslernwert korrigiert wird, mit einer gestrichelten Linie b repräsentiert. Wenn die aktuelle Drosselöffnung θ als T5 angenommen wird, erhält man eine effektive Öffnungsfläche als CAt2. Es ist zu beachten, dass die aktuelle effektive Öffnungsfläche die in Schritt 301 in 3 berechnet wird, als CAt3 angenommen wird. Als Nächstes wird in Schritt 402 eine effektive Öffnungsflächenabweichung ΔCAt berechnet, basierend auf der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAt3 und der gelernten effektiven Öffnungsfläche CAt2.
Zurück zu 3, in Schritt 304 wird die Abweichung der Durchflussrate der Ansaugluft berechnet. Die Abweichung der Durchflussrate der Ansaugluft wird nach dem in 6 dargestellten Ablaufdiagramm berechnet. Das Ablaufdiagramm in 6 wird beschrieben. Als erstes wird in Schritt 601 eine gelernte Durchflussrate der Ansaugluft Qa2 mittels des Ausdrucks (5) berechnet, basierend auf der gelernten effektiven Öffnungsfläche CAt2, der Schallgeschwindigkeit der Luft αa, und der dimensionslosen Durchflussrate σ. Als nächstes wird in Schritt 602 eine Abweichung der Durchflussrate der Ansaugluft ΔQa berechnet, basierend auf der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft und der gelernten aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa2.
Zurückkehrend zu 3, wird in Schritt 305 die Abweichung der Drosselöffnung berechnet. Die Abweichung der Drosselöffnung wird nach dem in 7 dargestellten Ablaufdiagramm berechnet. Das Ablaufdiagramm in 7 wird beschrieben. Als Erstes wird in Schritt 701 eine gefilterte Drosselöffnung θ2 berechnet, die durch Glättung der aktuellen Drosselöffnung θ, unter Verwendung eines Primärfilters, erhalten wird. Als Nächstes wird in Schritt 702 eine Drosselöffnungsabweichung Δθ berechnet, basierend auf der aktuellen Drosselöffnung θ und der gefilterten Drosselöffnung θ2.
Zurückkehrend zu 3, wird in Schritt 306 bestimmt, ob der Absolutwert der Abweichung der effektiven Öffnungsfläche ΔCAt, der in Schritt 303 berechnet wurde, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert A. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird die Verarbeitung in Schritt 307 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 310 fortgesetzt.
In Schritt 307 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Abweichung der Durchflussrate der Ansaugluft ΔQa, der in Schritt 304 berechnet wurde, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert B. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird die Verarbeitung in Schritt 308 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 310 fortgesetzt.
In Schritt 308 wird bestimmt, ob der Absolutwert der Drosselöffnungsabweichung Δθ, der in Schritt 305 berechnet wurde, kleiner ist als ein vorbestimmter Wert C. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird die Verarbeitung in Schritt 308 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 310 fortgesetzt.
Als Nächstes wird in Schritt 309, nur wenn alle Bedingungen in den Schritten 306, 307 und 308 erfüllt sind, bestimmt, dass das Drosselöffnungslernen im Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ beendet ist (MPLRNFIN = 1) . In Schritt 310, wenn eine der Bedingungen der Schritte 306, 307 und 308 nicht erfüllt ist, wird bestimmt, dass das Drosselöffnungslernen nicht im Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ beendet ist (MPLRNFIN = 0). Nun endet der Verarbeitungsvorgang der Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmung.
Der Drosselöffnungslernabschlussbereich wird mit der vorherigen Verarbeitung aktualisiert.
Anschließend wird die Berechnung eines Drosselöffnungslernwerts, die von dem Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt 22 in Schritt 302 durchgeführt wird, detailliert beschrieben. Der Drosselöffnungslernwert wird mit demselben Verfahren berechnet wie in PTL 1.
Das Verfahren um den Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt 22, unter Verwendung der vorherigen Ausdrücke (1) bis (5), zu erreichen, wird beschrieben.
8 und 9 sind Steuerblockdiagramme, welche die Details des Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitts 22 darstellen. Als Erstes werden die Drosselsteuerung und das Drosselöffnungslernen des Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitts 22 schematisch erklärt, mit Bezug auf das Steuerblockdiagramm in 8.
In Block 801 werden Motorleistungsindikatoren, wie ein Zieldrehmoment, berechnet, basierend auf verschiedene Arten von Eingangsdaten, wie einer Gaspedalbetätigung. Dann wird die Zielzylinderdurchflussrate der Ansaugluft berechnet, die nötig ist, um die berechneten Motorleistungsindikatoren zu erreichen, und, basierend auf der Zielzylinderdurchflussrate der Ansaugluft, wird die Zieldurchflussrate der Ansaugluft (folgend als Ziel-Qa* bezeichnet), die durch die Drosselklappe 4 geleitet wird, berechnet.
Im anschließenden Block 802 wird eine Ziel-effektive-Öffnungsfläche (folgend als Ziel-CAt* bezeichnet), als zu erreichendes Ziel, basierend auf der Ziel-Qa*, der Schallgeschwindigkeit der Luft αa und der dimensionslosen Durchflussrate σ mittels des Ausdrucks (5) berechnet. Da die Ziel-CAt*, basierend auf dem Ausdruck der Durchflussrate für einen Drosseldurchflussmesser, wie vorher beschrieben berechnet wird, selbst wenn sich die Umweltbedingungen oder der Betriebszustand des Motors 1, z. B. die Abgasrückführung, um Abgase in die Ansaugleitung einzuführen, geändert wird, ändert, kann die Ziel-CAt* zum günstigen erreichen der Ziel-Qa* berechnet werden.
Im Übrigen, wenn die Schallgeschwindigkeit der Luft αa, die zur Berechnung in Block 802 notwendig ist, im Prozessor 20a der ECU 20 unter Verwendung von Ausdruck (4) berechnet wird, werden die Berechnungslasten hoch. Dementsprechend wie in Block 803 wird der theoretische Wert der Schallgeschwindigkeit der Luft, im Voraus als eine Tabelle gespeichert, welches die Ansauglufttemperatur Ta als eine Achse aufweist und die Schallgeschwindigkeit der Luft αa wird in Block 803 berechnet, unter Verwendung der Ansauglufttemperatur Ta vor der Berechnung in Block 802.
Außerdem ist es nicht sinnvoll die dimensionslose Durchflussrate σ, die in der Berechnung in Block 802 notwendig ist, unter Verwendung des Ausdrucks (2), im Prozessor 20a der ECU 20 zu berechnen, weil die Berechnungslasten hoch sind. Dementsprechend wie in Block 804, um die Berechnungslasten im Prozessor 20a der ECU 20 zu unterdrücken, wird der theoretische Wert der dimensionslosen Durchflussrate im Voraus berechnet und als eine Tabelle gespeichert, die eine Achse des Druckverhältnis Pb/Pa des Ansaugkrümmerdruck Pb zum Luftdruck Pa aufweist, das Druckverhältnis Pb/Pa vom Ansaugkrümmerdruck Pb zum Luftdruck Pa wird berechnet vor der Berechnung in Block 802, und die dimensionslose Durchflussrate σ wird in Block 804 berechnet, unter Verwendung des berechneten Druckverhältnisses (Pb/Pa).
Im Übrigen ist es bekannt, wenn das Druckverhältnis Pb/Pa kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert E (etwa 0,528 im Falle von Luft) ist, dann ist die Durchflussrate der Luft, die durch die Drosselklappe 4 fließt, gesättigt (d.h. ist gedrosselt) ist. Es ist bekannt, wenn eine Sättigung auftritt, wird die dimensionslose Durchflussrate σ, die in Ausdruck (2) berechnet wird, zu einem festen Wert. Dementsprechend, wenn das Druckverhältnis von dem Ansaugkrümmerdruck zum Luftdruck kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert E ist, kann die auftretende Sättigung behandelt werden, in dem für den Wert in der Tabelle in Block 804 ein konstanter Wert (etwa 0.5787 im Falle von Luft) entsprechend des vorbestimmten Werts E gesetzt wird.
Zusätzlich, wenn das Druckverhältnis Pb/Pa zum Teil größer wird, kann die dimensionslose Durchflussrate σ stark durch Schwankungen des Ansaugkrümmerdruck beeinflusst werden, wegen Ansaugluftpulsation. Wenn das Druckverhältnis Pb/Pa gleich oder größer ist als der vorbestimmte Wert Pr (z. B. etwa 0,95), wenn der Wert in der Tabelle in Block 804 als konstanter Wert (z. B. etwa 0,26) behandelt wird, entsprechend des vorbestimmten Wert Pr, kann der Effekt der Ansaugluftpulsation reduziert werden und die Steuerbarkeit der Drosselklappe kann erhalten werden. Es ist zu beachten, dass wenn der Ansaugkrümmerdruck-Höchstwert größer ist als der Luftdruck, da angenommen wird, dass Luft in der Drosselklappe 4 rückwärts fließt, Aufgrund der Druckschwankungen im Ansaugkrümmer, der Wert der Tabelle in Block 804 als konstanter Wert (z. B. etwa 0,26) behandelt werden kann, entsprechend des vorbestimmten Werts Pr in diesem Fall.
Wie vorher erläutert, wird eine Zieldrosselöffnung TP* in Block 805 berechnet, unter Verwendung der Ziel-CAt*, die in Block 802 berechnet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Korrelation zwischen der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAt, die mit Ausdruck (5) berechnet wird, durch Verwendung der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa, und einer Drosselöffnung TP im Voraus erkannt, die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung wird als Korrelationstabelle, in der die effektive Öffnungsfläche CAt der Drosselöffnung TP, auf einer Eins-zu-eins-Basis, entspricht, sodass die Zieldrosselöffnung TP* berechnet werden kann, basierend auf der effektiven Zielöffnungsfläche CAt* durch Verwendung dieser Tabelle.
Im Folgenden wird das Verfahren zum Berechnen des Drosselöffnungslernwert TPLRN beschrieben, um so den Fehler zwischen dem Ziel-Qa und dem aktuellen Qa zu verringern, der durch Variationen des Drosselkörpers, verschiedene Arten von Sensoren und dergleichen und verschiedene Schätzfehler verursacht wird, wenn die Drosselklappe 4 von der Zieldrosselöffnung TP* gesteuert wird, die berechnet wird wie vorher beschrieben.
Zur Berechnung des Drosselöffnungslernwert TPLRN in Block 806, wird eine aktuelle effektive Öffnungsfläche CAti, die zum Lernen verwendet wird, berechnet, basierend auf der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa, der Schallgeschwindigkeit der Luft αa und der dimensionslosen Durchflussrate σ. Im nachfolgenden Block 807 wird eine lernende Drosselöffnung wird berechnet, basierend auf der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAti, durch Verwendung derselben Tabelle wie in Block 805. In Block 808 wird eine Abweichung ΔTP (= TP* - TPi) zwischen der Zieldrosselöffnung TP* und der lernenden Drosselöffnung TPi berechnet als ein Drosselöffnungbasislernwert, der Drosselöffnungslernwert TPLRN wird berechnet durch, z. B. integrieren der Abweichung ΔTP und das Ergebnis wird gespeichert. Die Verarbeitung zum Speichern des Drosselöffnungslernwert TPLRN in Block 809 wird später detailliert beschrieben.
Die Zieldrosselöffnung TP* und der Drosselöffnungslernwert TPLRN, berechnet wie vorher beschrieben, werden in Block 810 hinzugefügt, um eine lernkorrigierte Zieldrosselöffnung TPLRN* zum Betreiben der Drosselklappe 4 final zu berechnen.
Wie vorher beschrieben, berechnet der Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt 22 den Drosselöffnungslernwert TPLRN, basierend auf dem Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP (Abweichung zwischen der Zieldrosselöffnung TP* und der lernenden Drosselöffnung TPi) und steuert die Drosselöffnung TP durch Verwendung der lernkorrigierten Zieldrosselöffnung TPLRN*, die durch Korrigieren der Zieldrosselöffnung TP* erhalten wird, unter Verwendung des Drosselöffnungslernwerts TPLRN.
Die Lernfunktion der Drosselöffnungssteuerung wird nachfolgend, spezifisch beschrieben mit Bezug auf 10.
10 stellt schematisch das Berechnungsverfahren für den Drosselöffnungsbasislernwert dar. Wenn angenommen wird, dass die Drosselöffnung TP auf einer Eins-zu-eins-Basis der effektiven Öffnungsfläche CAt entspricht, wenn ein Fehler zwischen der Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa* und der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa auftritt, ist ein Fehler auch zwischen der effektiven Zielöffnungsfläche CAt*, berechnet basierend auf der Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa*, und der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAti, berechnet basierend auf der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa, vorhanden.
Im Folgenden wird ein Fall betrachtet, bei dem z. B. wie in 10 ein Fehler zwischen der Korrelationstabelle (folgend als CAt-TP-Tabelle bezeichnet) zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung, die zur Steuerung (die Tabelle wird in den Blöcken 805 und 807 verwendet, siehe die gestrichelte Linie) verwendet wird und der Korrelation (folgend als CAt-TP-Korrelation bezeichnet, siehe die durchgehende Linie) zwischen der aktuellen Drosselöffnung TP und der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAt, geschätzt und berechnet, um Variationen im Drosselklappenkörper des Motors 1 zu umfassen, der momentan gesteuert werden soll und Variationen in mehreren Sensoren zur Erkennung des Ansaugkrümmerdruck Pb, der Ansauglufttemperatur Ta und ähnlichem (Variationen in AFS wurden durch die korrigierte Durchflussrate der Ansaugluft korrigiert) .
Zu diesem Zeitpunkt wird die Korrelation zwischen der effektiven Zielöffnungsfläche CAt* und der Zieldrosselöffnung TP* durch einen Punkt in der CAt-TP-Tabelle in 10 repräsentiert. Dennoch, wenn ein Fehler vorliegt, zwischen der CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie) und der aktuellen CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie), wie in 10 dargestellt, ist die aktuelle effektive Öffnungsfläche CAti eines Punkt b in der aktuellen CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie), die der Zieldrosselöffnung TP* entspricht, unterschiedlich zur effektiven Zielöffnungsfläche CAt* und die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft Qa, die erhalten wird, wenn die Drosselöffnung TP an die Zieldrosselöffnung TP* angepasst wird, nicht übereinstimmen mit der Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa*.
Um den Lernwert zur Korrektur dieses Fehlers zu berechnen, wird die aktuelle effektive Öffnungsfläche CAti berechnet, basierend auf der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa, die erfasst wird, wenn die Drosselöffnung TP an die Zieldrosselöffnung TP* angepasst wird. Die Korrelation zwischen der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAti und der Zieldrosselöffnung TP* wird mit einem Punkt b in der Kurve repräsentiert, die die aktuelle CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie) in 10 repräsentiert.
Da die Drosselöffnung TP an einen Punkt d in der Kurve, die die aktuelle CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie) darstellt, angepasst werden muss, um die effektive Zielöffnungsfläche CAt* (Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa*) zu erreichen, muss die Differenz zwischen dem Punkt a und dem Punkt d als Lernwert berechnet werden. Zu diesem Zeitpunkt, angenommen, dass die CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie) lokal parallel zur aktuellen CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie) ist wie in 10 dargestellt, wird die lernende Drosselöffnung TPi berechnet unter Verwendung der CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie) basierend auf der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAti, die basierend auf der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa, die erfasst wird, wenn die Drosselöffnung TP an die Zieldrosselöffnung TP* angepasst wird, berechnet wird.
Die Korrelation zwischen der lernenden Öffnung TPi, die hier berechnet wurde und der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAti wird mit einem Punkt C in der CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie) in 10 repräsentiert. Dementsprechend, kann vom Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP (= TP* - TPi), der die Differenz zwischen dem Punkt b und dem Punkt c repräsentiert, angenommen werden, dass dieser wesentlich derselbe ist wie der Lernbasiswert zwischen dem Punkt a und dem Punkt d. Der Drosselöffnungslernwert TPLRN wird durch Multiplizieren dieses Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP mit der Verstärkung und Integrieren des Ergebnisses erhalten. Durch Steuern der Drosselöffnung unter Verwendung der lernkorrigierten Zieldrosselöffnung TPLRN*, die durch Addieren des Zieldrosselöffnungslernwertes TPLRN zu der Zieldrosselöffnung TP* erhalten wird, wird der Fehler zwischen der Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa* und der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft Qa wird reduziert.
Auf diese Weise, wenn die Drosselöffnung TP zum Erhalten der Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa* berechnet wird, kann die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche CAt und der Drosselöffnung TP Lernen-Korrigiert werden, um vorzugsweise die Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa* zu erreichen gegen Variationen des Drosselklappenkörpers, verschiedene Arten von Sensoren und Ähnlichem und Fehler in verschiedenen Arten der Schätzberechnung. Wenn der Fehler zwischen der CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie) und der aktuellen CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie) zu diesem Zeitpunkt eine im wesentlichen konstante (im wesentlichen parallele) Korrelation aufweist, auch wenn der Drosselöffnungslernwert TPLRN ausschließlich zur Rückkopplungssteuerung verwendet wird, ist eine bevorzugte Steuerung über alle Fahrregionen möglich.
Im Übrigen, wenn die CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie α) die aktuelle CAt-TP-Korrelation (durchgehende Linie) kreuzt, wie beispielsweise in 11 oder wenn der Fehler der CAt-TP-Tabelle (gestrichelte Linie β) nicht konstant (parallel) ist, wenn der Drosselöffnungslernwert TPLRN ausschließlich verwendet wird, kann zu diesem Zeitpunkt ein Problem wie eine Folgeverzögerung oder ein Überschuss zum Zeitpunkt des transienten Betriebs.
Um ein solches Problem zu lösen, ist es bevorzugt, den Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP zu speichern, der auf einen Echtzeit-Lernwert TPR verteilt ist, der als Rückkopplungssteuerung verwendet wird, und einen Langzeitlernwert TPL, der für jeden Lernbereich gespeichert ist, der der CAt-Achse (horizontale Achsen in 10 und 11) der CAt-TP-Tabelle entspricht und zur Berechnung des Drosselöffnungslernwert TPLRN basierend auf diesen Werten. Dies kann die Summe aus dem Wert in der CAt-TP-Tabelle und dem Langzeitlernwert TPL in der Nähe der aktuellen CAt-TP-Korrelation machen. Zusätzlich, wenn der Echtzeit-Lernwert TPR zusammen verwendet wird, kann ein sofortiger Fehler durch die Rückkopplungssteuerung neutralisiert werden.
Das Berechnungsverfahren und das Speicherverfahren für den Drosselöffnungslernwert werden detailliert beschrieben mit Bezug auf die erläuternden Diagramme in 12 und 13 zusammen mit dem funktionalen Blockdiagramm in 9.
In 9 wird die Verteilungsverarbeitung des Drosselöffnungsbasislernwerts ΔTP im Block 901 durchgeführt und die Aufteilung in den Echtzeit-Lernwert TPR und den Langzeitlernwert TPL wird in einem vorgegebenen Verhältnis durchgeführt. Wenn eine vorbestimmte Rücksetzbedingung erfüllt ist, gibt ein Schaltabschnitt 901a 0 in Block 902 zum Berechnen des Echtzeit-Lernwertes ein. Wenn eine vorbestimmte Aktualisierungssperrbedingung erfüllt ist, gibt der Schaltabschnitt 901a einen vorherigen Echtzeit-Lernwert TPR(n-1) ein. Wenn die Rücksetzbedingung oder die Aktualisierungssperrbedingung des Echtzeit-Lernwertes TPR nicht erfüllt ist, gibt der Schaltabschnitt 901a den verteilten Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP ein. Dementsprechend wird im Block 902, wenn die Rücksetzbedingung oder die Aktualisierungssperrbedingung, die später beschrieben wird, des Echtzeit-Lernwertes TPR nicht erfüllt ist, wird der endgültige Echtzeit-Lernwert TPR basierend auf dem verteilten Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP berechnet.
Wenn die vorbestimmte Aktualisierungssperrbedingung erfüllt ist, gibt ein Schaltabschnitt 901b einen vorherigen Langzeitlernwert TPL(n-1) in Block 903 ein. Wenn die Aktualisierungssperrbedingung des Langzeitlernwertes TPL nicht erfüllt ist, gibt der Schaltabschnitt 901b den verteilten Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP ein. Dementsprechend berechnet der Schaltabschnitt 901b im Block 903, wenn die Aktualisierungssperrbedingung des Langzeitlernwertes TPL nicht erfüllt ist, den finalen Langzeitlernwert TPL für jeden Lernbereich, der der CAt-Achse der CAt-TP-Tabelle entspricht, basierend auf dem verteilten Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP.
Als ein spezifisches Beispiel für die Aktualisierungssperrbedingung in den Schaltabschnitten 901a und 901b, wenn das Druckverhältnis Pb/Pa des Ansaugkrümmerdrucks Pb zum Luftdruck Pa gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert F ist oder wenn der Höchstwert des Ansaugkrümmerdruck mehr ist als der Luftdruck, da ein Fehler in der Berechnung durch den Ausdruck (2) erzeugt wird, kann die Aktualisierung des Echtzeit-Lernwertes TPR und des Langzeitlernwertes TPL verhindert werden.
Zusätzlich kann als ein spezifisches Beispiel der Rücksetzbedingung in dem Schaltabschnitt 901a, der Echtzeit-Lernwert TPR kann in der Periode zurückgesetzt werden, in der die verstrichene Zeit nach einer Zeitänderungsrate dQa*/dt der Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa* einen vorbestimmten Wert G erreicht oder mehr ist gleich oder kleiner eines vorbestimmter Wert H ist. Obwohl diese Bedingung dem Fall entspricht, in dem ein transientes Fahren erkannt wird, kann diese Bedingung auch als die Aktualisierungssperrbedingung des Langzeitlernwertes TPL verwendet werden, um fehlerhaftes Lernen zu unterdrücken.
In Block 904 wird der Langzeitlernwert TPL eingeschränkt, so dass die CAt-TP-Tabelle und die aktuelle CAt-TP-Korrelation, die durch Hinzufügen des Langzeitlernwertes TPL korrigiert wurden, monoton erhöht werden. Diese Verarbeitung unterdrückt auch ein fehlerhaftes Lernen und hält die Korrelation zwischen der Drosselöffnung und der Durchflussrate der Ansaugluft so, dass sie monoton zunimmt. In Block 905 wird der Langzeitlernwert TPL über einen monotonen Anstiegsverarbeitungsabschnitt für jeden Lernbereich gespeichert. In Block 906 wird der Echtzeit-Lernwert TPR dem Langzeitlernwert TPL hinzugefügt, um den Drosselöffnungslernwert TPLRN zu berechnen.
Es ist zu beachten, dass der Langzeitlernwert im Sicherungsspeicher in Block 905 abgespeichert ist. Das heißt, wenn der Motor 1 gestoppt oder die ECU 20 ausgeschaltet wird, wird der Echtzeit-Lernwert TPR zurückgesetzt, aber der Langzeitlernwert TPL wird im Sicherungsspeicher behalten.
Als Nächstes wird die Berechnungsverarbeitung für jeden Lernbereich des Langzeitlernwert TPL in 9, spezifisch beschrieben, Bezugnehmend auf 12 und 13.
12 und 13 sind erläuternde Diagramme die schematisch die Speicherverarbeitung und die monotone Anstiegsverarbeitung des Langzeitlernwert TPL respektive darstellt. In 10, obwohl der Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP die Differenz zwischen dem Punkt b und dem Punkt c ist, wird dieser Wert auch als Lernwert zwischen dem Punkt a und dem Punkt d angewendet. Im Folgenden wird der Fall betrachtet, in dem der Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP in jedem der Lernbereiche verteilt und gespeichert wird, die der CAt-Achse der CAt-TP-Tabelle entsprechen, beispielsweise auf einer Eins-zu-Eins-Basis. Zu diesem Zeitpunkt, wie in 10 dargestellt, kann der Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP als Langzeitlernwert TPL in wenigstens einem der Lernbereiche, die den CAt-Achsen entsprechen, gespeichert werden, vor und nach der effektiven Zielöffnungsfläche CAt* und den Lernbereichen, die den CAt-Achsen vor und nach dem aktuellen effektiven Öffnungsbereich CAti entsprechen.
Es ist anzumerken, dass der Langzeitlernwert TPL, der in dem Lernbereich gespeichert ist, der jeder der CAt-Achsen entspricht, berechnet werden kann, indem der vorbestimmte Wert, der auf dem Drosselöffnungsbasislernwert ΔTP basiert, zum vorherigen Langzeitlernwert TPL(n-1) addiert wird oder durch Berechnung des Wertes, der dem Verhältnis von dem vorbestimmten Wert zu den CAt-Achsen vor und nach der effektiven Zielöffnungsfläche CAt* und der aktuellen effektiven Öffnungsfläche CAti entspricht, und den Wert addiert. Wenn außerdem sowohl die effektive Zielöffnungsfläche CAt* als auch die aktuelle effektive Öffnungsbereich CAti den Langzeitlernwert TPL speichern, kann die Konvergenz-Zeit des Langzeitlernwertes TPL reduziert werden.
Wenn der Langzeitlernwert TPL wie vorher beschrieben berechnet wird, da der Fall, in dem die später beschriebene Aktualisierungssperrbedingung nicht erfüllt ist, die einzige erlernbare Bedingung ist, wird das Lernen aktuell nur im regulären Gebrauchsbereich des Beharrungszustandsbetrieb durchgeführt. Da außerdem die Korrelation zwischen der Drosselöffnung TP und der Durchflussrate der Ansaugluft Qa im Allgemeinen monoton zunimmt, muss die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche CAt und der Drosselöffnung TP monoton zunehmen.
Wenn jedoch das Lernen lokal durchgeführt wird, wie durch die gestrichelte Linie und einen gestrichelten Linienrahmen Fr in 13 dargestellt, können die Summe (gestrichelte Linie) des Wertes der CAt-TP-Tabelle (durchgehende Linie) und der Langzeitlernwert TPL nicht monoton zunehmen. In diesem Fall kann, da die lernkorrigierte Zielöffnung TPLRN* verringert wird, obwohl beispielsweise die Zieldurchflussrate der Ansaugluft Qa* zunimmt, die Ausgangsleistung des Motors 1 verringert oder ein fehlerhaftes Erlernen des Drosselöffnungslernwertes TPLRN verursacht wird.
Im Block 904 in 9 ist der Langzeitlernwert TPL für jeden Lernbereich des Langzeitlernwert TPL eingeschränkt, so dass die Summe (gestrichelte Linie) des Wertes der CAt-TP-Tabelle (durchgehende Linie) und der Langzeitlernwert TPL monoton steigen, wie durch die gestrichelte Linie und den gestrichelten Linienrahmen Fr in 13 dargestellt. Dies kann das fehlerhafte Erlernen des Drosselöffnungslernwert TPLRN und eine Fehlfunktion verhindern.
Auf diese Weise kann der Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt 22 erreicht werden und die Korrelation zwischen der Drosselöffnung und dem effektiven Öffnungsbereich kann erlernt werden.
Als nächstes wird die Verarbeitung durch den Drosselöffnungslernabschlussbereich-Bestimmungsabschnitt 24, der in dem Prozessor 20a der ECU 20 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 14 beschrieben, in der Berechnungsverarbeitung (z. B. die Hauptverarbeitung in Intervallen von 10 ms oder Interruptverarbeitung in Intervallen von BTDC75degCA) in vorbestimmten Intervallen durchgeführt wird.
In Schritt 1401 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Drosselöffnungslernabschluss (MPLRNFIN = 1), die durch den Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt 23 berechnet wird, im Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ erfüllt ist. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist wird die Verarbeitung in Schritt 1402 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 1405 fortgesetzt.
Im Schritt 1402 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die aktuelle Drosselöffnung θ größer ist als eine Minimum-Lernabschlussbereichsöffnung θmin. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird die Verarbeitung in Schritt 1403 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 1405 fortgesetzt.
Im Schritt 1403 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die aktuelle Drosselöffnung θ kleiner ist als eine Maximum-Lernabschlussbereichsöffnung θmax. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist wird die Verarbeitung in Schritt 1404 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 1405 fortgesetzt.
Als nächstes wird in Schritt 1404 nur dann, wenn alle Bedingungen in Schritt 1402 und Schritt 1403 erfüllt sind (das heißt nur, wenn die aktuelle Drosselklappenöffnung θ größer ist als die Minimum-Lernabschlussbereichsöffnung θmin und kleiner ist als die Maximum-Lernabschlussbereichsöffnung θmax) wird bestimmt, dass die aktuelle Drosselöffnung θ in den Drosselöffnungslernabschlussbereich (MPLRNARA = 1) fällt. In Schritt 1405 wird, wenn eine der Bedingungen in Schritt 1402 und Schritt 1403 nicht erfüllt sind, bestimmt, dass die aktuelle Drosselöffnung θ außerhalb des Drosselöffnungslernabschlussbereich (MPLRNARA = 0) liegt. Nun endet die Verarbeitung für die Bestimmung des Drosselöffnungslernabschlussbereichs.
Als nächstes wird die Verarbeitung durch den Drosselöffnungslernabschlussbereich-Aktualisierungsabschnitt 25, der in dem Prozessor 20a der ECU 20 durchgeführt wird, im Detail unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 15 beschrieben, in der Berechnungsverarbeitung (z. B. die Hauptverarbeitung in Intervallen von 10 ms oder Interruptverarbeitung in Intervallen von BTDC75degCA) in vorbestimmten Intervallen durchgeführt wird.
In Schritt 1501 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob Lernen der Drosselöffnung beendet ist (MPLRNFIN = 1), basierend auf der Berechnung des Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitts 23 im Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist wird die Verarbeitung in Schritt 1502 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist wird die Verarbeitung beendet.
In Schritt 1502 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Drosselöffnungslernabschlussaußenbereich (MPLRNFIN = 0), der durch den Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt 24 berechnet wird, im Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ erfüllt ist. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist wird die Verarbeitung in Schritt 1503 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist wird die Verarbeitung beendet.
Im Schritt 1503 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Bereich in der aktuellen Drosselöffnung θ eine Ebene unter dem Bereich in der Minimum-Lernabschlussbereichsöffnung θmin liegt. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird die Verarbeitung in Schritt 1505 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, wird die Verarbeitung in Schritt 1504 fortgesetzt.
Im Schritt 1504 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Bereich in der aktuelle Drosselöffnung θ eine Ebene über dem Bereich in der Maximum-Lernabschlussbereichsöffnung θmax liegt. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist wird die Verarbeitung in Schritt 1506 fortgesetzt. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist wird die Verarbeitung beendet.
Als Nächstes wird in Schritt 1505, wenn alle Bedingungen in den Schritten 1501 und 1502 erfüllt sind und die Bedingung in Schritt 1503 erfüllt ist (das heißt, wenn bestimmt wird, dass der Bereich in der aktuellen Drosselöffnung θ den Drosselöffnungslernabschluss (MPLRNFIN = 1) trifft und der Drosselöffnungslernabschlussaußenbereich (MPLRNARA = 0) und der Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ in dem das Drosselöffnungslernen beendet wird, eine Ebene unter der Minimum-Lernabschlussbereichsöffnung θmin liegt), die Untergrenze des Lernabschlussbereichs aktualisiert wird, indem angenommen wird das die Minimum-Lernabschlussbereichsöffnung θmin gleich der aktuellen Drosselöffnung θ ist.
Als Nächstes wird in Schritt 1506, wenn alle Bedingungen in den Schritten 1501 und 1502 erfüllt sind und die Bedingung in Schritt 1504 erfüllt ist (das heißt, wenn bestimmt wird, dass der Bereich in der aktuellen Drosselöffnung θ den Drosselöffnungslernabschluss (MPLRNFIN = 1) trifft und der Drosselöffnungslernabschlussaußenbereich (MPLRNARA = 0) und der Bereich der aktuellen Drosselöffnung θ in dem das Drosselöffnungslernen beendet wird, eine Ebene über der Maximum-Lernabschlussbereichsöffnung θmax liegt), die Obergrenze des Lernabschlussbereichs aktualisiert wird, indem angenommen wird das die Maximum-Lernabschlussbereichsöffnung θmax gleich der aktuellen Drosselöffnung θ ist. Nun endet der Verarbeitungsvorgang der Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierung.
Durch Berechnen des Drosselöffnungslernabschlussbereichs, wie vorher beschrieben, kann selbst dann, wenn die Drosselsteuerung über einen Drosselöffnungsentlernbereich erfolgt, eine Drosselklappenöffnungssteuerung durchgeführt werden, indem bestimmt wird, ob der Drosselklappenöffnungslernwert berücksichtigt wird. Es ist anzumerken, dass bei der ersten Berechnungsverarbeitung (unmittelbar nachdem eine Batterie oder dergleichen angeschlossen wird) der Drosselöffnungslernabschlussbereich erweitert wird als ein zusammenhängender Bereich für jeden Bereich auf der zunehmenden Seite (Maximalwert) und die abnehmende Seite (Maximalwert) der Drosselöffnung verwendet, als Ausgangspunkt, den Bereich in den aktuellen Drosselöffnung θ, für den das Drosselöffnungslernen zuerst abgeschlossen wurde.
Die Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung wird nahe an einen normalen Zustand gebracht, indem die effektive Öffnungsfläche unter Verwendung der Durchflussrate der Ansaugluft, wie vorher beschrieben, berechnet wird, der Drosselöffnungslernabschlussbereich, der den Bereich angibt, für den das Drosselöffnungslernen abgeschlossen ist, wird berechnet basierend auf dem Abweichungszustand der effektiven Öffnungsfläche, der durch das Drosselöffnungslernen und die aktuelle effektive Drosselöffnung korrigiert wurde, indem eine Drosselöffnungs-Lernsteuerung zum Neutralisieren von Variationen durchgeführt wird, die durch Typunterschiede der Drosselklappe 4 gleichzeitig verursacht werden, und die Steuerung durch Anwenden des Drosselöffnungslernwertes oder des Fehlerfallverhaltens des Ansaugluftdurchflussratenermittlungsabschnitts, kann präzise in dem zusammenhängenden Drosselöffnungslernabschlussbereich durchgeführt werden, indem ausgewählt wird, ob der Drosselöffnungslernwert wird berücksichtigt.
Vielfältige Modifizierungen und Abänderungen dieser Erfindung werden dem Fachmann ersichtlich sein, ohne von dem Schutzbereich dieser Erfindung abzuweichen, und es sollte verstanden werden, dass diese nicht auf die hierin bekanntgemachten veranschaulichenden Ausführungsformen beschränkt ist.

Claims

Eine Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren umfassend: eine Drosselklappe (4), welche in einem Einlasskanal eines Verbrennungsmotors (1) bereitgestellt ist; eine Betriebszustandserkennungsvorrichtung, die eine Drosselöffnungserkennungsvorrichtung (5) umfasst, die eine aktuelle Öffnung der Drosselklappe (4) erkennt, eine Ansaugluft-Durchflussratenerkennungsvorrichtung (2), welche die aktuelle Durchflussrate der Ansaugluft, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, erkennt, eine Ansaugkrümmerdruck-Erkennungsvorrichtung (8), welche einen Druck zwischen der Drosselklappe (4) und dem Verbrennungsmotor (1) als einen Ansaugkrümmerdruck erkennt und eine Ansauglufttemperatur-Erkennungsvorrichtung (3), welche eine Temperatur der Ansaugluft zwischen der Drosselklappe (4) und der Atmosphäre erkennt, wobei die Betriebszustandserkennungsvorrichtung einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) erkennt, und die Steuervorrichtung ferner umfassend eine elektronische Steuervorrichtung (20), die ausgegebene Informationen von der Betriebszustandserkennungsvorrichtung erhält, wobei die elektronische Steuervorrichtung (20) eine Drosselsteuereinheit umfasst, welche eine Durchflussrate der Ansaugluft, welche dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, variabel steuert, durch Änderung einer effektiven Öffnungsfläche des Einlasskanals, indem eine Öffnung der Drosselklappe (4) gesteuert wird, einen effektive-Öffnungsfläche-Berechnungsabschnitt (21), welcher die aktuelle effektive Öffnungsfläche entsprechend der erkannten aktuellen Drosselöffnung, welche durch die Drosselöffnungserkennungsvorrichtung (5) erkannt wurde, berechnet, durch Verwendung der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft, des Ansaugkrümmerdrucks und der Ansauglufttemperatur in einer Durchflussratenformel für einen Drosselartigen-Durchflussmesser, einen Drosselöffnungslernwert-Berechnungsabschnitt (22), der eine Korrelation zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung lernt, basierend auf einer vorbereiteten Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung, der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung und einen Drosselöffnungslernwert berechnet, einen Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23), der bestimmt, ob eine Abweichung gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wobei die Abweichung erhalten wird basierend auf der Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung nach einem Lernen-Korrigieren der Drosselöffnung, der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und der aktuellen Drosselöffnung; einen Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt (24), der bestimmt, ob die aktuelle Drosselöffnung in einen Bereich einer zusammenhängenden Drosselöffnungsregion, für die der Abschluss des Lernens der Drosselöffnung bestimmt wurde, liegt, und einen Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt (25), der einen Drosselöffnungslernabschlussbereich aktualisiert, wenn der Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23) bestimmt hat, dass das Lernen der aktuellen Drosselöffnung abgeschlossen ist und der Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt (24) bestimmt hat, dass die aktuelle Drosselöffnung außerhalb des Bereichs liegt, und wobei der Drosselöffnungslernwert verwendet wird, der im Drosselöffnungslernabschlussbereich vorhanden ist, der von dem Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt (25) aktualisiert wird, um eine Zieldrosselöffnung zu berechnen und die Drosselklappe (4) zu steuern.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 1, wobei die Abweichung, die von dem Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23) bestimmt wird, eine Abweichung zwischen der aktuellen Drosselöffnung und einer gelernten Drosselöffnung bezüglich der aktuellen effektiven Öffnungsfläche ist, berechnet basierend auf der Korrelationstabelle zwischen der aktuellen Drosselöffnung und der effektiven Öffnungsfläche nach dem Lernen-Korrigieren der Drosselöffnung.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 1, wobei die Abweichung, die von dem Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23) bestimmt wird, eine Abweichung zwischen der aktuellen effektiven Öffnungsfläche und einer gelernten effektiven Öffnungsfläche bezüglich der aktuellen Drosselöffnung ist, berechnet basierend auf der Korrelationstabelle zwischen der effektiven Öffnungsfläche und der Drosselöffnung nach dem Lern-Korrigieren der Drosselöffnung.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß Anspruch 1, wobei die Abweichung, die von dem Drosselöffnungslernabschluss-Bestimmungsabschnitt (23) bestimmt wird, eine Abweichung zwischen einer gelernten aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft erhalten basierend auf dem Ansaugkrümmerdruck und der Ansauglufttemperatur und der aktuellen Durchflussrate der Ansaugluft ist.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Drosselöffnungslernabschlussbereich, der von dem Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Bestimmungsabschnitt (23) bestimmt wird, ein Bereich ist zwischen einem Lernabschlussbereich-Maximalwert, das ist der Maximalwert in der zusammenhängenden Drosselöffnungsregion für die der Abschluss des Lernens der Drosselöffnung bestimmt wurde und einem Lernabschlussbereich-Minimalwert, das ist der Minimalwert in dem zusammenhängenden Drosselöffnungsbereich.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 5, wobei, wenn die aktuelle Drosselöffnung, für die ein Abschluss eines Lernens der Drosselöffnung bestimmt wird, außerhalb des Drosselöffnungslernabschlussbereichs liegt, falls die aktuelle Drosselöffnung größer ist als der Maximalwert im Drosselöffnungslernabschlussbereich, der Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt (23) die Obergrenze des Bereichs erhöht und wenn die aktuelle Drosselöffnung kleiner ist als der Minimalwert des Drosselöffnungslernabschlussbereichs, der Drosselöffnungslernabschlussbereichs-Aktualisierungsabschnitt (23) die Untergrenze des Bereichs herabsetzt.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn die aktuelle Drosselöffnung innerhalb des Drosselöffnungslernabschlussbereichs liegt, ein Abschluss des Lernens bestimmt wird, wenn die aktuelle Drosselöffnung außerhalb des Drosselöffnungslernabschlussbereichs liegt, Unvollständigkeit des Lernens bestimmt wird, und ob der Drosselöffnungslernwert des Lernens zu betrachten ist, bestimmt wird in Abhängigkeit der Bestimmung des Abschlusses und ob die Drosselklappe gesteuert ist.
Die Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren gemäß jedem der Ansprüche 1 bis 7, wobei, wenn die aktuelle Drosselöffnung innerhalb des Drosselöffnungslernabschlussbereichs liegt, ein Fehlerfallverhalten der Ansaugluftdurchflussrate-Erkennungseinheit (2) durchgeführt wird, unter Berücksichtigung des Drosselöffnungslernwerts.