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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drosselsteuerverfahren, eine Drosselsteuervorrichtung, und ein Drosselsteuersystem.
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Bei Fahrzeugdrosselsteuervorrichtungen gibt es eine Fahrzeugdrosselsteuervorrichtung, die einen Betätigungswert eines Beschleunigers erfasst und einen optimalen Öffnungsgrad eines Drosselventils basierend auf einem erfassten Beschleunigeröffnungsgrad und Signalen von verschiedenen Sensoren berechnet (siehe beispielsweise
JP 5 184 466 B2 ). In
JP 5 184 466 B2 wird eine elektronische Drosselsteuervorrichtung eingesetzt, bei der ein Drosselventil durch Antreiben eines Motors basierend auf einem berechneten Zielöffnungsgrad des Drosselventils geöffnet und geschlossen wird.
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Aus der
DE 10 2004 052 389 A1 ist eine Betriebssteuereinrichtung eines Mehrzylindermotors bekannt, wobei der Mehrzylindermotor Einzelzylindereinlassrohre aufweist, die mit Drosselventilen versehen sind, deren Ventilöffnungen durch Motoren über eine Betriebssteuereinrichtung gesteuert werden. Die Betriebssteuereinrichtung führt eine EIN-/AUS-Steuerung der Motoren von einzelnen Zylindern in Übereinstimmung mit Korrekturdaten, die in einem Datenspeicher gespeichert sind, zum Korrigieren einer Lufteinlasswiderstandsschwankung in jedem Einzelzylindereinlassrohr, und einem Niederdrückungsgrad eines Gaspedals durch.
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Aus der
DE 10 2015 200 045 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern mit jeweils einer Einlassöffnung und einer Auslassöffnung bekannt. Die Zylinder bilden mindestens zwei Gruppen mit jeweils mindestens einem Zylinder, wobei die Zylinder der mindestens zwei Gruppen bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine dauerhaft betrieben werden, - der mindestens eine Zylinder einer ersten Gruppe und der mindestens eine Zylinder einer zweiten Gruppe bei unterschiedlich großen Lasten betrieben werden, wozu die dem mindestens einen Zylinder der zweiten Gruppe zugeführte Ladeluftmenge unter Verwendung mindestens eines im Ansaugsystem der zweiten Gruppe vorgesehenen Absperrelements eingestellt wird, und die unterschiedlich großen Lasten der mindestens zwei Gruppen in der Art gewählt und eingestellt werden, dass der Betrieb des mindestens einen Zylinders mindestens einer Gruppe hinsichtlich mindestens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine verbessert wird im Vergleich zu einem Referenzbetrieb, bei dem die Zylinder der mindestens zwei Gruppen bei gleich großen Lasten betrieben werden und die von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Gesamtleistung gleich groß ist.
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Aus der
JP H03 - 202 626 A ist ein Drosselsteuerungsverfahren bekannt, bei dem Strömungssensoren stromauf von Kraftstoff-Einspritzventilen in Einlassdurchgängen einer Mehrzylinder-Antriebsmaschine vorgesehen sind und ein Drosselventil in jedem Einlassdurchgang vorgesehen ist, wobei die Drosselventile individuell durch jeweils einen Motor angesteuert werden können.
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Bei einer Mehrzylinderantriebsmaschine ist es nötig, wenn ein Drosselventil für jeden Zylinder (Einlassdurchgang) vorgesehen ist, Unterschiede bei einer Einlassluftmenge unter den Einlassdurchgängen einzustellen. Dieser Einstellungsvorgang wird durch einen Fachmann manuell ausgeführt und eine verbesserte Technik wird benötigt. Daher gibt es einen Bedarf für ein Drosselsteuerverfahren, das eine optimale Einlassluftmenge konstant beibehalten kann, ohne dass ein umfangreicher Einstellvorgang nötig ist.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der obigen Punkte gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Drosselsteuerverfahren, eine Drosselsteuervorrichtung, und ein Drosselsteuersystem bereitzustellen, die Unterschiede bei der Einlassluftmenge unter einer Vielzahl von Zylindern reduzieren können, ohne dass ein komplizierter Einstellvorgang nötig ist.
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Ein Drosselsteuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Drosselsteuerverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 zum Steuern eines Öffnungsgrads eines Drosselventils bei einer Mehrzylinderantriebsmaschine, die Drosselventile in Einlassdurchgängen umfasst, die für jeden Zylinder vorgesehen sind. Es ist möglich den Öffnungsgrad für jedes der Drosselventile unabhängig zu steuern. Das Drosselsteuerverfahren umfasst ein Steuern des Öffnungsgrads des Drosselventils basierend auf Unterschieden zwischen Einlassluftmengen in den jeweiligen Einlassdurchgängen.
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Eine Drosselsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Drosselsteuervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 7 zum Steuern eines Öffnungsgrads eines Drosselventils bei einer Mehrzylinderantriebsmaschine, die Drosselventile in Einlassdurchgängen umfasst, die für jeden Zylinder vorgesehen sind. Die Drosselsteuervorrichtung ist dazu ausgestaltet, den Öffnungsgrad für jedes der Drosselventile unabhängig zu steuern. Ein Steuern des Öffnungsgrads des Drosselventils wird basierend auf Unterschieden zwischen Einlassluftmengen in den jeweiligen Einlassdurchgängen durchgeführt.
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Ein Drosselsteuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung hat die Merkmale des Patentanspruches 8 und umfasst einen Einlassdurchgang, der für jeden Zylinder einer Mehrzylinderantriebsmaschine vorgesehen ist, ein Drosselventil, das in jedem Einlassdurchgang vorgesehen ist, und eine Steuervorrichtung, die dazu ausgestaltet ist, einen Öffnungsgrad von jedem Drosselventil unabhängig zu steuern. Die Steuervorrichtung ist dazu ausgestaltet, den Öffnungsgrad des Drosselventils basierend auf Unterschieden zwischen den Einlassluftmengen in den jeweiligen Einlassdurchgängen zu steuern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können Unterschiede bei der Einlassluftmenge unter einer Vielzahl von Zylindern reduziert werden, ohne dass ein komplizierter Einstellvorgang nötigt ist.
- 1 ist ein Gesamtausgestaltungsdiagramm eines Drosselsteuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
- 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Drosselsteuerablaufs gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
- 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Drosselsteuerablaufs gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
- 4 ist ein Diagramm, das einen Drosselsteuerablauf gemäß einer Modifikation darstellt.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Im Folgenden wird ein Motorrad als ein Beispiel eines Fahrzeugs, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet ist, beschrieben. Jedoch kann ein Anwendungsziel geändert werden, ohne darauf beschränkt zu sein. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung bei anderen Typen von Fahrzeugen wie beispielsweise einem vierrädrigen Fahrzeug angewendet sein.
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Ein Drosselsteuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist ein Gesamtausgestaltungsdiagramm des Drosselsteuersystems gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das Drosselsteuersystem ist nicht auf eine im Folgenden beschriebene Ausgestaltung beschränkt, und kann geeignet geändert werden.
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Wie in 1 dargestellt ist ein Drosselsteuersystem 1 dazu ausgestaltet, einen Betrieb einer Antriebsmaschine 2 als eine interne Verbrennungsantriebsmaschine und einen Betrieb einer umgebenden Struktur der Antriebsmaschine 2 mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU, „Electronic Control Unit“) 3 zu steuern. Wie unten im Detail beschrieben, bildet die ECU 3 eine Drosselsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Anmeldung. Die Antriebsmaschine 2 ist eine Mehrzylinderantriebsmaschine und ist beispielsweise eine sogenannte Zweizylinderantriebsmaschine vom V-Typ, bei der eine Vielzahl von Zylindern (zwei in 1) so angeordnet sind, dass sie einen vorbestimmten Winkel in einer vornehinten-Richtung bilden.
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Ein Einlassrohr bzw. eine Einlassleitung 4 ist jeweils mit einem Einlassanschluss (nicht dargestellt), der in jedem Zylinder der Antriebsmaschine 2 ausgebildet ist, verbunden. Das Einlassrohr 4 bildet einen Einlassdurchgang, der dazu ausgestaltet ist, Einlassluft in den Zylinder hinein einzutragen. Ein Drosselkörper 5 ist in jedem Einlassdurchgang vorgesehen.
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Der Drosselkörper 5 ist durch eine sogenannte elektronisch gesteuerte Drossel gebildet, die Drosselventile 6 durch einen Aktuator 7 als Reaktion auf eine Beschleunigerbetätigung durch einen Fahrer oder eine Steuerung durch die ECU 3 öffnet und schließt. Insbesondere stellt der Drosselkörper 5 einen Öffnungsgrad eines runden Ventilkörpers (Drosselventil 6) durch drehendes Antreiben des runden Ventilkörpers (Drosselventil 6) um eine vorbestimmte Drehwelle 8 herum ein. Somit wird eine Querschnittsfläche des Einlassdurchgangs vergrößert oder verringert, so dass eine Strömungsrate und eine Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft, die durch den Einlassdurchgang strömt, eingestellt werden kann.
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Die Drehwelle 8 erstreckt sich in einer Richtung, die eine Axialrichtung des Einlassdurchgangs so kreuzt bzw. schneidet, dass eine Mitte des Drosselventils 6 darin umfasst ist, und ist integral an dem Drosselventil 6 befestigt. Der Aktuator 7, der dazu ausgestaltet ist, das Drosselventil 6 drehend anzutreiben, ist an einem Endabschnitt der Drehwelle 8 vorgesehen. Der Aktuator 7 ist durch beispielsweise einen elektrischen Motor gebildet und ist dazu ausgestaltet, das Drosselventil 6 als Reaktion auf einen Befehl von der ECU 3 drehend anzutreiben.
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Ein Drosselöffnungsgradsensor 9 ist an einer anderen Endseite der Drehwelle 8 vorgesehen. Der Drosselöffnungsgradsensor 9 ist dazu ausgestaltet, einen Öffnungsgrad des Drosselventils 6 zu erfassen, und einen erfassten Wert des Öffnungsgrads des Drosselventils 6 zu der ECU 3 auszugeben. Ein Einlassluftmengensensor 10 ist zwischen dem Einlassanschluss und dem Drosselkörper 5 vorgesehen, d.h. in dem Einlassdurchgang an einer stromabwärtigen Seite des Drosselkörpers 5. Der Einlassluftmengensensor 10 ist dazu ausgestaltet, eine Einlassluftmenge (Massenströmungsrate) von Einlassluft, die durch den Einlassdurchgang, nachdem sie durch den Drosselkörper 5 hindurchgetreten ist, strömt, zu erfassen und einen erfassten Wert der Einlassluftmenge (Massenströmungsrate) zu der ECU 3 auszugeben. Anstatt des Einlassluftmengensensors 10 kann ein Einlassdrucksensor vorgesehen sein, der dazu ausgestaltet ist, einen Einlassdruck zu erfassen.
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Das Drosselsteuersystem 1 umfasst einen Gangpositionssensor 11, einen Kupplungsschalter 12, einen Drehzahlsensor bzw. Rotationsgeschwindigkeitssensor 13, einen Wassertemperatursensor 14, einen Beschleunigeröffnungsgradsensor 15 und dergleichen. Diese verschiedenen Sensoren und dergleichen sind an geeigneten Positionen in dem Fahrzeug vorgesehen und sind dazu ausgestaltet, vorbestimmte elektrische Signale zu der ECU 3 auszugeben.
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Insbesondere ist der Gangpositionssensor 11 in einem Getriebe bzw. einer Übertragung (nicht dargestellt) vorgesehen und ist dazu ausgestaltet, eine Gangposition des Getriebes zu erfassen und einen erfassten Wert der Gangposition des Getriebes zu der ECU 3 auszugeben. Der Kupplungsschalter 12 ist beispielsweise an einem Lenker (nicht dargestellt) vorgesehen und ist dazu ausgestaltet, ein elektrisches Signal auszugeben, das sich auf Ein- und Auskuppeln (An und AUS) einer Kupplung bezieht, zu der ECU 3 auszugeben. Der Drehzahlsensor 13 ist dazu ausgestaltet, eine Antriebsmaschinedrehzahl zu erfassen und einen erfassten Wert der Antriebsmaschinedrehzahl zu der ECU 3 auszugeben. Der Wassertemperatursensor 14 ist dazu ausgestaltet, eine Antriebsmaschinenwassertemperatur zu erfassen und einen erfassten Wert der Antriebsmaschinenwassertemperatur zu der ECU 3 auszugeben. Der Beschleunigeröffnungsgradsensor 15 ist beispielsweise an dem Lenker vorgesehen und ist dazu ausgestaltet, einen Beschleunigeröffnungsgrad zu erfassen und einen erfassten Wert des Beschleunigeröffnungsgrads zu der ECU 3 auszugeben.
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Die ECU 3 ist dazu ausgestaltet, einen Betrieb des gesamten Fahrzeugs, das verschiedene Strukturen innerhalb und außerhalb der Antriebsmaschine 2 umfasst, integral zu steuern. Die ECU 3 umfasst einen Prozessor, einen Speicher und dergleichen, die dazu ausgestaltet sind, verschiedene Prozesse auszuführen. Der Speicher ist durch ein Speichermedium wie beispielsweise einen nur zu lesenden Speicher („Read Only Memory“, ROM) und einen Arbeitsspeicher („Random Access Memory“, RAM) abhängig von einer Anwendung gebildet. Der Speicher speichert beispielsweise ein Steuerprogramm, das dazu ausgestaltet ist, die oben beschriebenen verschiedenen Strukturen zu steuern.
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Die ECU 3 ist dazu ausgestaltet, einen Zustand des Fahrzeugs von den verschiedenen Sensoren, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, zu bestimmen und einen Antrieb des Drosselkörpers 5 (Aktuator 7) und dergleichen zu steuern. Wie unten im Detail beschrieben, kann die ECU 3 einen Öffnungsgrad des Drosselventils 6, das für jeden Zylinder vorgesehen ist, unabhängig steuern. Ferner ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, einen Öffnungsgrad von jedem Drosselventil 6 basierend auf einem Unterschied zwischen Einlassluftmengen in den Einlassdurchgängen zu steuern.
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Beispielsweise ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, einen Öffnungs- und Schließbetrag des Drosselventils 6 basierend auf einem Beschleunigeröffnungsgrad (Beschleunigerbetriebswert), der von dem Beschleunigeröffnungsgradsensor 15 erlangt ist, zu berechnen. Zudem ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, einen Öffnungsgrad des Drosselventils 6 basierend auf einer Einlassluftmenge, die von jedem Einlassluftmengensensor 10, der für jeden Einlassdurchgang vorgesehenen ist, erlangt ist, und einer Antriebsmaschinedrehzahl, die von dem Drehzahlsensor 13 erlangt ist, unter einer vorbestimmten Bedingung zu steuern. Hier bedeutet die vorbestimmte Bedingung einen sogenannten Leerlaufzustand, bei dem es keine Beschleunigerbetätigung durch den Fahrer gibt.
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Unter der vorbestimmten Bedingung ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, die Einlassluftmengen der jeweiligen Einlassdurchgänge zu vergleichen und, wenn es einen Unterschied zwischen den jeweiligen Einlassluftmengen gibt, eine unabhängige Öffnungs- und Schließsteuerung für jedes Drosselventil 6 so zu steuern, dass der Unterschied zwischen den jeweiligen Einlassluftmengen geringer wird. Als ein Beispiel einer Öffnungs- und Schließsteuerung wird eine Steuerung so ausgeführt, dass das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit einer relativ geringen bzw. kleinen Einlassluftmenge geöffnet wird, oder eine Steuerung wird so ausgeführt, dass das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit einer relativ großen Einlassluftmenge geschlossen wird.
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Bei den Fahrzeugdrosselsteuervorrichtungen gibt es eine Fahrzeugdrosselsteuervorrichtung, die einen Betätigungswert eines Beschleunigers bestimmt, und einen optimalen Öffnungsgrad eines Drosselventils basierend auf einem erfassten Beschleunigeröffnungsgrad und Signalen von verschiedenen Sensoren berechnet. Als eine Steuervorrichtung dieses Typs wird eine elektronische Drosselsteuervorrichtung eingesetzt, bei der ein Drosselventil geöffnet und geschlossen wird, indem ein Motor basierend auf einem berechneten Zielöffnungsgrad des Drosselventils angetrieben wird.
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Jedoch können, wenn die oben beschriebene elektronische Drosselsteuervorrichtung bei einer Mehrzylinderantriebsmaschine mit einem Drosselventil für jeden Zylinder eingesetzt ist, verschiedene Probleme auftreten. Insbesondere ist es bei einer Mehrzylinderantriebsmaschine nötig, wenn ein Drosselventil für jeden Zylinder (Einlassdurchgang) vorgesehen ist, Unterschiede bei der Einlassluftmenge zwischen den Einlassdurchgängen einzustellen.
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Genauer gesagt kann ein Bypassdurchgang, der eine stromaufwärtige Seite des Drosselventils und eine stromabwärtige Seite des Drosselventils so miteinander verbindet, dass das Drosselventil umgangen wird, in dem Einlassdurchgang vorgesehen sein und ein Einlassluftmengeneinstellventil kann in einem Zwischenteil des Bypassdurchgangs vorgesehen sein. Diese sind bei der Mehrzylinderantriebsmaschine mit dem Drosselventil für jeden Zylinder vorgesehen, da Unterschiede bei der Einlassluftmenge für jeden Zylinder aufgrund von Variationen bei Abmessungen zwischen Zylindern und Alterung auftreten. Im Stand der Technik ist es bekannt, die Unterschiede bei der Einlassluftmenge zwischen den Zylindern durch Einstellen eines Einlassluftmengeneinstellventils, das in dem Bypassdurchgang vorgesehen ist, zu reduzieren.
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Jedoch muss der Einstellvorgang periodisch durchgeführt werden, da sich die Einlassluftmenge über die Zeit aufgrund von Kohlenstoffverschmutzung und dergleichen, die durch Rückschläge von einer Brennstoffkammer verursacht werden, ändert. Zudem wird diese Einstellarbeit manuell durch einen Fachmann durchgeführt und eine verbesserte Technik wird benötigt. Daher besteht ein Bedarf für ein Drosselsteuerverfahren, das eine optimale Einlassluftmenge beibehalten kann, ohne einen umfangreichen Einstellvorgang zu benötigen.
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Daher fokussierten die Erfinder vorliegend auf die Einlassluftmenge in dem Einlassdurchgang, der für jeden Zylinder in der Mehrzylinderantriebsmaschine vorgesehen ist, und entwickelten die vorliegende Erfindung. Insbesondere ist bei der vorliegenden Ausführungsform die ECU 3 in der Lage, einen Öffnungsgrad für jedes Drosselventil 6, das in jedem Einlassdurchgang vorgesehen ist, unabhängig zu steuern, und ist dazu ausgestaltet, die Einlassluftmengen in den jeweiligen Einlassdurchgängen zu vergleichen und den Öffnungsgrad von jedem Drosselventil 6 basierend auf Unterschieden zwischen den Einlassluftmengen zu steuern.
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Gemäß dieser Ausgestaltung können sie so abgestimmt bzw. eingestellt sein, dass die Unterschiede bei der Einlassluftmenge zwischen den Zylindern durch unabhängiges Steuern von Öffnungsgraden der Vielzahl von Drosselventilen 6 gering werden. Daher sind die Einlassluftmengen zwischen den Zylindern automatisch aneinander angeglichen, so dass der Bypassdurchgang und das Einlassluftmengeneinstellventil wie oben beschrieben überflüssig werden. Daher kann eine optimale Einlassluftmenge durch Reduzieren von Unterschieden bei der Einlassluftmenge zwischen der Vielzahl von Zylindern, ohne dass ein komplizierter Einstellvorgang nötig ist, konstant beibehalten sein.
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Als nächstes wird ein Drosselsteuerverfahren (Drosselsteuerablauf) gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. 2 und 3 sind Diagramme, die ein Beispiel eines Drosselsteuerablaufs gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellen. Bei dem unten beschriebenen Drosselsteuerablauf wird, so lange nicht anders spezifiziert, ein Gegenstand eines Vorgangs (Berechnung, Bestimmung und dergleichen) der ECU zugeordnet.
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Wie in 2 dargestellt bestimmt, wenn der Drosselsteuerablauf gestartet wird, die ECU 3 in Schritt ST101, ob die Antriebsmaschine 2 in einem Aufwärmzustand ist. Die ECU 3 bestimmt den Aufwärmzustand der Antriebsmaschine 2 beispielsweise basierend darauf, ob eine Antriebsmaschinenwassertemperatur, die von dem Wassertemperatursensor 14 erlangt ist, gleich oder höher als eine vorbestimmte Temperatur ist. Wenn die Antriebsmaschine 2 in dem Aufwärmzustand ist (Schritt ST101: JA), fährt ein Prozess zu Schritt ST102 fort. Wenn die Antriebsmaschine 2 nicht in dem Aufwärmzustand ist (Schritt ST101: NEIN), wird der Prozess des Schritts ST101 wiederholt.
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In Schritt ST102 bestimmt die ECU 3, ob die Antriebsmaschine 2 in einem unbelasteten Zustand ist. Die ECU 3 bestimmt einen Lastzustand der Antriebsmaschine 2 basierend auf den erfassten Werten des Drosselöffnungsgradsensors 9, des Gangpositionssensors 11, des Kupplungsschalters 12, des Beschleunigeröffnungsgradsensors 15 und dergleichen. Beispielsweise kann die ECU 3 bestimmen, dass die Antriebsmaschine 2 in einem unbelasteten Zustand ist, wenn ein Beschleuniger in einem AUS-Zustand ist und eine Gangposition in einem neutralen oder in einem ausgekuppelten Zustand ist. Wenn die Antriebsmaschine 2 in einem unbelasteten Zustand ist (Schritt ST102: JA), fährt der Prozess zu Schritt ST103 fort. Wenn die Antriebsmaschine 2 nicht in einem unbelasteten Zustand ist (Schritt ST102: NEIN), wird der Prozess von Schritt ST102 wiederholt.
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In Schritt ST103 bestimmt die ECU 3 basierend auf dem erfassten Wert des Drehzahlsensors 13, ob die Antriebsmaschinendrehzahl innerhalb eines eingestellten Bereichs ist. Der eingestellte Bereich ist hier ein vorbestimmter Bereich einer Leerlaufdrehzahl. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl innerhalb des eingestellten Bereichs ist (Schritt ST103: JA), fährt der Prozess zu Schritt ST104 fort. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl nicht innerhalb des eingestellten Bereichs ist (Schritt ST103: NEIN), fährt der Prozess zu Schritt ST109 aus 3 fort.
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In Schritt ST104 erlangt die ECU 3 die Einlassluftmenge in jedem Einlassdurchgang von dem erfassten Wert des Einlassluftmengensensors 10 (oder Einlassdrucksensors), und bestimmt, ob eine Einlassluftmenge P1 in einem Einlassdurchgang gleich einer Einlassluftmenge P2 in einem anderen Einlassdurchgang ist. Wenn P1 = P2 erfüllt ist (Schritt ST104: JA), bestimmt die ECU 3, dass es keinen Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den jeweiligen Einlassdurchgängen gibt, so dass eine Steuerung endet. Wenn P1 = P2 nicht erfüllt ist (Schritt ST104: Nein), bestimmt die ECU 3, dass es einen Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den jeweiligen Einlassdurchgängen gibt, so dass der Prozess zu Schritt ST105 fortfährt.
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In Schritt ST105 berechnet die ECU 3 eine durchschnittliche Einlassluftmenge Pave, die ein Mittelwert der zwei Einlassluftmengen P1, P2 ist. Dann fährt der Prozess zu Schritt ST106 fort.
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In Schritt ST106 vergleicht die ECU 3 eine berechnete durchschnittliche Einlassluftmenge Pave mit den zwei Einlassluftmengen P1, P2 und bestimmt, ob jede Einlassluftmenge die durchschnittliche Einlassluftmenge Pave übersteigt. Wenn jede Einlassluftmenge die durchschnittliche Einlassluftmenge Pave übersteigt (Schritt ST106: JA), fährt der Prozess zu Schritt ST107 fort. Wenn jede Einlassluftmenge die durchschnittliche Einlassluftmenge Pave nicht übersteigt (darunterliegt) (Schritt ST106: NEIN), fährt der Prozess zu Schritt ST108 fort.
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In Schritt S T107 steuert die ECU 3 den Öffnungsgrad des Drosselventils 6 in einem vorbestimmten Einlassdurchgang, der ein Objekt ist, das die durchschnittliche Einlassluftmenge Pave übersteigt, in Richtung einer Schließrichtung. Folglich kann die Einlassluftmenge in dem Einlassdurchgang nahe an die durchschnittliche Einlassluftmenge Pave herangeführt werden. Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST103 zurück.
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In Schritt ST108 steuert die ECU 3 den Öffnungsgrad des Drosselventils 6 in einem vorbestimmten Einlassdurchgang, der ein Objekt ist, das unter der durchschnittlichen Einlassluftmenge Pave liegt, in Richtung einer Öffnungsrichtung. Folglich kann die Einlassluftmenge in dem Einlassdurchgang nahe an die durchschnittliche Einlassluftmenge Pave herangeführt werden. Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST103 zurück.
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Wenn, wie in 3 dargestellt, in Schritt ST103 die Antriebsmaschinendrehzahl nicht innerhalb des eingestellten Bereichs ist, erlangt in einem nachfolgenden Schritt ST109 die ECU 3 die Einlassluftmenge in jedem Einlassdurchgang von dem erfassten Wert des Einlassluftmengensensors 10 (oder Einlassdrucksensors), und bestimmt, ob die Einlassluftmenge P1 in dem einen Einlassdurchgang gleich der Einlassluftmenge P2 in dem anderen Einlassdurchgang ist. Wenn P1 = P2 erfüllt ist (Schritt ST109: JA), bestimmt die ECU 3, dass es keinen Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den jeweiligen Einlassdurchgängen gibt, so dass der Prozess zu Schritt ST110 fortfährt. Wenn P1 = P2 nicht erfüllt ist (Schritt ST109: NEIN), bestimmt die ECU 3, dass es einen Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den jeweiligen Einlassdurchgängen gibt, so dass der Prozess zu Schritt ST113 fortfährt.
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In Schritt ST110 bestimmt die ECU 3 basierend auf dem erfassten Wert des Drehzahlsensors 13, ob die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist, als der eingestellte Bereich. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist, als der eingestellte Bereich (Schritt ST110: JA), fährt der Prozess zu Schritt ST111 fort. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl nicht höher ist, als der eingestellte Bereich, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl also niedriger ist, als der eingestellte Bereich (Schritt ST110: NEIN), fährt der Prozess zu Schritt ST112 fort.
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In Schritt ST111 steuert die ECU 3 die zwei Drosselventile 6 in Richtung der Schließrichtung mit dem gleichen Öffnungsgrad, so dass die Antriebsmaschinendrehzahl in (unter) dem eingestellten Bereich liegt. In diesem Fall sind die Einlassluftmengen gleich, so dass es nicht nötig ist, die jeweiligen Drosselventile 6 separat zu steuern und die jeweiligen Drosselventile 6 können mit einem gleichen Öffnungsgrad gesteuert werden. Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST103 zurück.
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In Schritt ST112 steuert die ECU 3 die zwei Drosselventile 6 in Richtung der Öffnungsrichtung mit demselben Öffnungsgrad, so dass die Antriebsmaschinendrehzahl in (über) dem eingestellten Bereich liegt. In diesem Fall sind die Einlassluftmengen ebenfalls gleich, so dass es nicht nötig ist, die jeweiligen Drosselventile 6 separat zu steuern und die jeweiligen Drosselventile 6 können mit einem gleichen Öffnungsgrad gesteuert werden. Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST103 zurück.
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Wenn P1 = P2 in Schritt ST109 nicht erfüllt ist, bestimmt im nachfolgenden Schritt ST113 die ECU 3, ob die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist als der eingestellte Bereich, basierend auf dem erfassten Wert des Drehzahlsensors 13. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist als der eingestellte Bereich (Schritt ST113: JA), fährt der Prozess zu Schritt ST114 fort. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl nicht höher ist als der eingestellte Bereich, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl also geringer ist als der eingestellte Bereich (Schritt ST113: Nein), fährt der Prozess zu Schritt ST115 fort.
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In Schritt ST114 vergleicht die ECU 3 die zwei Einlassluftmengen P1, P2 und steuert das Drosselventil 6 in einem Einlassdurchgang mit einer größeren Einlassluftmenge in Richtung der Schließrichtung. Folglich kann der Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den Einlassdurchgängen reduziert werden und die Antriebsmaschinendrehzahl so verringert werden, dass sie in dem eingestellten Bereich liegt (konvergiert). Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST103 zurück.
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In Schritt ST115 vergleicht die ECU 3 die zwei Einlassluftmengen P1, P2 und steuert das Drosselventil 6 in einem Einlassdurchgang mit einer geringeren Einlassluftmenge in Richtung der Öffnungsrichtung. Folglich kann der Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den Einlassdurchgängen reduziert werden und die Antriebsmaschinendrehzahl so erhöht werden, dass sie in dem eingestellten Bereich liegt (konvergiert). Dann kehrt der Prozess zu Schritt ST103 zurück.
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Auf diese Weise berechnet bei dem in 2 und 3 dargestellten Drosselsteuerablauf die ECU 3 die durchschnittliche Einlassluftmenge des Drosselventils 6 und steuert den Öffnungsgrad des Drosselventils 6 in dem vorbestimmten Einlassdurchgang basierend auf einem Unterschied zwischen der Einlassluftmenge in dem vorbestimmten Einlassdurchgang und der durchschnittlichen Einlassluftmenge. Entsprechend dieser Ausgestaltung werden die größere Einlassluftmenge und die geringere Einlassluftmenge zur selben Zeit durch Steuern von jedem Drosselventil 6 basierend auf der durchschnittlichen Einlassluftmenge so eingestellt, dass eine Abstimmeinstellung des Drosselöffnungsgrads (Einstellung, um den Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den Zylindern zu eliminieren) durchgeführt werden kann.
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Ferner ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, einen Öffnungsgrad eines anderen Drosselventils 6 zu steuern, um ein Öffnungsgrad eines Drosselventils 6 in einem Einlassdurchgang mit einer größten Einlassluftmenge unter einer Vielzahl von Einlassdurchgängen zu sein, und ein Öffnungsgrad des anderen Drosselventils 6 zu steuern, um ein Öffnungsgrad eines Drosselventils 6 in einem Einlassdurchgang mit einer geringste Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Einlassdurchgängen zu sein. Gemäß dieser Ausgestaltung kann eine Einstellung einer Erhöhung und einer Verringerung der Antriebsmaschinendrehzahl parallel mit der Abstimmeinstellung des Drosselöffnungsgrads durch Steuern eines vorbestimmten Drosselventils 6 basierend auf der größten Einlassluftmenge oder der geringsten Einlassluftmenge durchgeführt werden.
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Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist als der eingestellte Bereich, ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, den Öffnungsgrad des Drosselventils 6 in dem Einlassdurchgang mit der größten Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Einlassdurchgängen so zu steuern, dass sich der Öffnungsgrad verringert. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl geringer ist als der eingestellte Bereich, ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, den Öffnungsgrad des Drosselventils 6 in dem Einlassdurchgang mit der geringsten Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Einlassdurchgängen so zu steuern, dass sich der Öffnungsgrad des Drosselventils 6 erhöht. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl von dem eingestellten Bereich abweicht, ist die ECU 3 dazu ausgestaltet, die Drosselventile 6 zur selben Zeit so zu steuern, dass sie sich schließen oder öffnen. Gemäß dieser Ausgestaltung kann eine Drosselöffnungsgradsteuerung so durchgeführt werden (welche als eine Erholungssteuerung bezeichnet werden kann), dass die Antriebsmaschinendrehzahl in den eingestellten Bereich zurückkehrt, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl von dem eingestellten Bereich abweicht, während eine Öffnungs- und Schließeinstellung des Drosselventils 6 durchgeführt wird. Folglich kann die Antriebsmaschinendrehzahl in dem eingestellten Bereich zu einer geeigneten Zeit konvergieren und die Antriebsmaschine 2 stabiler und effizienter angetrieben werden. Die Steuerung des Konvergierens der Antriebsmaschinendrehzahl in den eingestellten Bereich kann als eine Leerlaufdrehzahl-Rückmeldungssteuerung bezeichnet werden.
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Wenn die Erholungssteuerung durchgeführt wird, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist als der eingestellte Bereich, kann die ECU 3 so steuern, dass nur das Drosselventil in dem Einlassdurchgang mit der größten Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Einlassdurchgängen geschlossen wird, und wenn die Antriebsmaschinendrehzahl geringer ist als der eingestellte Bereich, kann die ECU 3 so steuern, dass nur das Drosselventil in dem Einlassdurchgang mit der geringsten Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Einlassdurchgängen geöffnet wird. Gemäß dieser Ausgestaltung kann der Unterschied bei der Einlassluftmenge reduziert werden, während die Antriebsmaschinendrehzahl in den eingestellten Bereich konvergiert, und die Abstimmeinstellung kann durch Steuern von nur dem Drosselventil 6, welches eingestellt werden muss, effizienter durchgeführt werden.
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Wie oben beschrieben können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Unterschiede bei der Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Zylindern durch Vergleichen der Einlassluftmengen in den jeweiligen Einlassdurchgängen und Steuern des Öffnungsgrads von jedem Drosselventil 6 basierend auf den Unterschieden der Einlassluftmengen in den jeweiligen Einlassdurchgängen reduziert werden, ohne dass ein komplizierter Einstellvorgang nötig ist.
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Bei der obigen Ausführungsform ist ein Fall beschrieben, bei dem der Öffnungsgrad des Drosselventils 6 basierend auf der durchschnittlichen Einlassluftmenge gesteuert wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt.
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Beispielsweise ist eine unten beschriebene Modifikation ebenfalls möglich. Dabei wird ein Drosselsteuerverfahren gemäß der Modifikation mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist ein Diagramm, das einen Drosselsteuerablauf gemäß der Modifikation darstellt. Bei der Modifikation wird eine Beschreibung des Prozesses bis zum Schritt ST103 weggelassen, da der Prozess bis zu Schritt ST103 derselbe ist, wie der in 2 dargestellte, und nachfolgende Schritte werden hauptsächlich beschrieben.
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Wie in 4 dargestellt fährt in Schritt ST103, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl in dem eingestellten Bereich liegt (Schritt ST103: JA), der Prozess zu Schritt ST204 fort. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl nicht in dem eingestellten Bereich liegt (Schritt ST103: NEIN) fährt der Prozess zu Schritt ST207 fort.
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In Schritt ST204 erlangt die ECU 3 die Einlassluftmengen P1, P2 in den jeweiligen Einlassdurchgängen von dem erfassten Wert des Einlassluftmengensensors 10 (oder Einlassdrucksensors) und stellt jede der Einlassluftmengen P1, P2 als eine Referenz ein. Beispiele der Referenzeinstellung umfassen die größte Einlassluftmenge und die geringste Einlassluftmenge. Dann fährt der Prozess zu Schritt ST205 fort.
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In Schritt ST205 steuert die ECU 3 das Drosselventil 6 in einem Einlassdurchgang in Richtung der Öffnungsrichtung oder der Schließrichtung, so dass sich eine Einlassluftmenge einer anderen Einlassluftmenge als die Referenz annähert. Dann fährt der Prozess zu Schritt ST206 fort.
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In Schritt ST206 bestimmte ECU 3 basierend auf dem erfassten Wert des Drehzahlsensors 13, ob eine Antriebsmaschinendrehzahl innerhalb des eingestellten Bereichs liegt. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl in dem eingestellten Bereich liegt (Schritt ST206: JA), fährt der Prozess zu Schritt ST207 fort. Wenn die Antriebsmaschinendrehzahl nicht innerhalb des eingestellten Bereichs liegt (Schritt ST206: NEIN), fährt der Prozess zu Schritt ST208 fort.
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In Schritt ST207 bestimmt die ECU 3, ob die Einlassluftmenge P1 in einem Einlassdurchgang gleich der Einlassluftmenge P2 in einem anderen Einlassdurchgang ist. Wenn P1 = P2 erfüllt ist (Schritt ST207: JA), bestimmt die ECU 3, dass es keinen Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den jeweiligen Einlassdurchgängen gibt, so dass die Steuerung endet. Wenn P1 = P2 nicht erfüllt ist (Schritt ST207: NEIN), bestimmt die ECU 3, dass es einen Unterschied bei der Einlassluftmenge zwischen den jeweiligen Einlassdurchgängen gibt, so dass der Prozess zu Schritt ST204 zurückkehrt.
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In Schritt ST208 steuert die ECU 3 das vorbestimmte Drosselventil 6 oder alle Drosselventile 6 in Richtung der Öffnungsrichtung oder der Schließrichtung, so dass die Antriebsmaschinendrehzahl innerhalb des eingestellten Bereichs konvergiert. Beispielsweise ist es denkbar alle Drosselventile 6 mit einem selben Öffnungsgrad als die Öffnungs- und Schließsteuerung der Drosselventile 6 zu schließen, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl höher ist, als der eingestellte Bereich. Zudem kann, wenn alle Drosselventil 6 geschlossen sind, nur das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit der größten Einlassluftmenge gesteuert werden, um einen geringeren Öffnungsgrad aufzuweisen, als der der anderen Drosselventile 6. Zudem kann nur das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit der größten Einlassluftmenge weitgehend geschlossen werden oder alle Drosselventile 6 außer das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit der geringsten Einlassluftmenge können geschlossen werden.
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Es ist denkbar, alle Drosselventile 6 mit einem selben Öffnungsgrad als die Öffnungs- und Schließsteuerung der Drosselventile 6 zu öffnen, wenn die Antriebsmaschinendrehzahl geringer ist als der eingestellte Bereich. Zudem kann, wenn alle Drosselventile 6 geöffnet sind, nur das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit der geringsten Einlassluftmenge gesteuert werden, um einen größeren Öffnungsgrad aufzuweisen als der der anderen Drosselventile 6. Zudem kann auch nur das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit der geringsten Einlassluftmenge weitgehend geöffnet sein oder alle Drosselventil 6 außer das Drosselventil 6 in dem Einlassdurchgang mit der größten Einlassluftmenge können geöffnet sein.
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Wie oben beschrieben kann bei der Modifikation sowohl die Abstimmeinstellung der Einlassluftmenge als auch die Leerlaufdrehzahl-Feedbacksteuerung erreicht werden.
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Bei den obigen Ausführungsformen ist ein Fall beschrieben, bei dem der Öffnungsgrad des Drosselventils 6 basierend auf der Einlassluftmenge gesteuert wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Ein Einlassdruck kann anstatt der Einlassluftmenge verwendet werden.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist eine Zweizylinderantriebsmaschine vom V-Typ als ein Beispiel beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieser Ausgestaltung beschränkt. Solange wie die Antriebsmaschine 2 eine Mehrzylinderantriebsmaschine ist, kann die Anzahl und Anordnung der Zylinder geeignet geändert sein.
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Obwohl die vorliegende Ausführungsform und die Modifikation beschrieben ist, kann die vorliegende Ausführungsform und die Modifikation als Ganzes oder teilweise als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kombiniert werden.
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Wie oben beschrieben weist die vorliegende Erfindung einen Effekt auf, der Unterschiede bei der Einlassluftmenge unter der Vielzahl von Zylindern reduzieren kann, ohne einen komplizierten Einstellvorgang zu benötigen und sie ist insbesondere für ein Drosselsteuerverfahren, eine Drosselsteuervorrichtung und ein Drosselsteuersystem, die bei einer Mehrzylinderantriebsmaschine eingesetzt wird, nützlich.
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Beschreibung der Bezugszeichen
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- 1
- Drosselsteuersystem
- 2
- Antriebsmaschine
- 3
- ECU
- 4
- Einlassrohr bzw. Einlassleitung
- 5
- Drosselkörper
- 6
- Drosselventil
- 7
- Aktuator
- 8
- Drehwelle
- 9
- Drosselöffnungsgradsensor
- 10
- Einlassluftmengensensor
- 11
- Gangpositionssensor
- 12
- Kupplungsschalter
- 13
- Drehzahlsensor
- 14
- Wassertemperatursensor
- 15
- Beschleunigeröffnungsgradsensor
- P 1
- Einlassluftmenge
- P2
- Einlassluftmenge
- Pave
- durchschnittliche Einlassluftmenge
