DE10249184B4

DE10249184B4 - System und Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10249184B4
Application number: DE10249184.4A
Authority: DE
Inventors: Manabu Niki; Eisei Yamazaki; Manabu Sekine; Takeru Tajima; Yasuo Takagi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: US6701891B2; DE10249184A1; JP3474872B2; US20030075146A1; JP2003129869A

Abstract

System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe für eine Brennkraftmaschine (3) zum Steuern/Regeln der Öffnung einer in einem Ansaugsystem (4) der Maschine (3) angeordneten Drosselklappe (8), wobei das System umfasst:
– eine Einrichtung (11) zur Erfassung des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8);
– eine Einrichtung (ECU 2) zur Einstellung eines Ziel-Öffnungsgrades für die Steuerung/Regelung des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8);
– eine Einrichtung (ECU 2) zur Erfassung des kleinsten Öffnungsgrades der Drosselklappe (8) nach einem Start der Maschine (3);
– eine Einrichtung (12) zum Ermitteln der Temperatur der Drosselklappe (8) und
– eine Einrichtung (ECU 2) zur Einstellung eines unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades auf einen Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe (8), wenn der erfasste kleinste Öffnungsgrad größer als ein vorgegebener Öffnungsgrad ist und wenn gleichzeitig die ermittelte Temperatur der Drosselklappe (8) niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Drosselklappen-Steuer/Regelsystem und -verfahren für eine Brennkraftmaschine zum Steuern/Regeln des Öffnungsgrades einer in dem Ansaugsystem der Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein solches Drosselklappen-Steuer/Regelsystem konventioneller Art wurde in der JP-H-10-176548 A vorgeschlagen. Wenn bei diesem Drosselklappen-Steuer/Regelsystem der Betrag der Änderung des Öffnungsgrades der Drosselklappe pro Zeiteinheit bei einem Wert einer relativen Einschaltdauer des durch einen Motor für die Drosselbetätigung fließenden Stroms, der gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, über eine vorgegebene Zeitspanne gleich oder kleiner als ein vorgegebener Wert geblieben ist, wird ermittelt bzw. festgestellt, dass der Motor unerwünscht blockiert ist, und es wird ein Absturz des elektronischen Drosselklappen-Steuer/Regelsystems verursacht. Ferner wird die oben genannte vorgegebene Zeitspanne bis zur Durchführung der Ermittlung auf einen höheren Wert eingestellt, wenn die Temperatur in der Nähe der Drosselklappe gleich oder niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur. Dadurch soll das Drosselklappen-Steuer/Regelsystem zur Vermeidung einer unzutreffenden Bestimmung eine längere vorgegebene Wartezeit einhalten, ehe mit der Durchführung der Ermittlung begonnen wird, denn bei einer niedrigen Umgebungstemperatur der Drosselklappe besteht die Möglichkeit, dass der Motor blockiert wird, weil die Drosselklappe selbst oder zugeordnete Bauteile vereist bzw. festgefroren sind (im Folgenden kurz als das ”Festfrieren der Drosselklappe” bezeichnet), so dass die Drosselklappe auf Eis stößt und nicht mehr bewegt werden kann. In einem solchen Fall aber kann das Eis mit zunehmender Temperatur der Brennkraftmaschine zum Schmelzen gebracht werden, wodurch der normale Betriebszustand der Drosselklappe wieder hergestellt wird.
Das vorgeschlagene Drosselklappen-Steuer/Regelsystem konventioneller Art weist jedoch die folgenden Probleme auf. Es kann zum Beispiel vorkommen, dass das Eis auch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne nicht geschmolzen ist, was davon abhängt, wie stark die Drosselklappe festgefroren war. In solch einem Fall wird fälschlicherweise bestimmt, dass die Drosselklappe nicht funktionstüchtig ist, womit ein Ausfall des Drosselklappen-Steuer/Regelsystems einhergeht, so dass die Drosselklappe anschließend nicht gesteuert werden kann. Wenn nun dieser Nachteil vermieden werden soll, indem man die vorgegebene Zeitspanne noch länger bemisst, wird der Motor für die Betätigung der Drosselklappe lange Zeit in einem Zustand betrieben, in dem sich die Drosselklappe wegen der Vereisung um sie herum kaum bewegen kann. Aus diesem Grund erzeugt der Motor Wärme, deren Folge ein Ausfall oder eine kürzere Lebensdauer des Motors sein können.
In der DE 197 40 347 A1 wird, wenn die Einlasslufttemperatur und die Motortemperatur vorbestimmte Grenzwerte unterschreiten, das Drosselventil in dieser Reihenfolge zur vollständig geschlossenen Stellung, vollständig offenen Stellung und zur normalen Stellung angetrieben, um Vereisungen an der Drosselklappe zu entfernen.
In der DE 199 25 202 A1 kann die Drosselklappe bei stehendem Motor in einer leicht geöffneten Position gehalten werden, um Vereisungen der Drosselklappe zu beseitigen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Drosselklappen-Steuer/Regelsystem und -verfahren für eine Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, womit eine Drosselklappe auch im vereisten bzw. festgefrorenen Zustand problemlos gesteuert werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Drosselklappen-Steuer/Regelsystem für eine Brennkraftmaschine zum Steuern/Regeln des Öffnungsgrades einer in dem Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe zur Verfügung gestellt, umfassend:

– eine Einrichtung zur Erfassung des Öffnungsgrades der Drosselklappe;
– eine Einrichtung zur Einstellung eines Ziel-Öffnungsgrades für die Steuerung/Regelung des Öffnungsgrades der Drosselklappe;
– eine Einrichtung zur Erfassung des kleinsten Öffnungsgrades der Drosselklappe nach einem Motorstart;
– eine Einrichtung zum Ermitteln der Temperatur der Drosselklappe und
– eine Einrichtung zur Einstellung eines unteren Grenzwertes für den Ziel-Öffnungsgrad auf einen Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe, wenn der erfasste kleinste Öffnungsgrad größer ist als ein vorgegebener Öffnungsgrad und wenn gleichzeitig die ermittelte Temperatur der Drosselklappe niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur.

Gemäß diesem Drosselklappen-Steuer/Regelsystem wird der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe erfasst, und wenn bestimmt bzw. festgestellt wird, dass der kleinste Öffnungsgrad größer ist als der vorgegebene Öffnungsgrad, und gleichzeitig, dass die Temperatur der Drosselklappe niedriger ist als die vorgegebene Temperatur, erfolgt die Einstellung des unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades der Drosselklappe auf einen Wert, der höher ist als der erfasste kleinste Öffnungsgrad. Wenn sich die Drosselklappe im Zustand einer Temperatur befindet, die so niedrig ist, dass die Drosselklappe festfriert, wird der Ziel-Öffnungsgrad auf einen Wert eingestellt, der höher ist als der kleinste Öffnungsgrad. Da auf diese Weise verhindert wird, dass die Drosselklappe gegen Eis stößt, kann die Drosselklappe ohne Schwierigkeiten auf den Ziel-Öffnungsgrad gesteuert/geregelt werden. Wenn eine Ausfallbestimmung basierend auf der tatsächlichen Bewegung der Drosselklappe durchgeführt wird, lässt sich zuverlässig verhindern, dass eine festgefrorene Drosselklappe eine falsche Bestimmung verursacht.
Vorzugsweise ist der kleinste Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe, der bei einem Start der Maschine im Zuge der Steuerung/Regelung der Drosselklappe in eine vollständige Schließposition erfasst wird.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird ein Drosselklappen-Öffnungsgrad, der bei einem Start der Maschine erfasst wird, während die Drosselklappe in eine volle Schließposition gesteuert/geregelt wird, auf den kleinsten Öffnungsgrad eingestellt. Aus diesem Grund können die vorgenannten vorteilhaften Wirkung erzielt werden, wenn die Temperatur des Brennkraftmaschine bei ihrem Start niedriger ist als die vorgegebene Temperatur, das heißt bei Annahme, dass die Drosselklappe festgefroren ist.
Vorzugsweise umfasst das Drosselklappen-Steuer/Regelsystem eine Einrichtung zur Erfassung eines Blockierungszustands der Drosselklappe, und der kleinste Öffnungsgrad ist eine Drosselklappenöffnung, die erfasst wird, wenn die Einrichtung zur Erfassung des Blockierungszustands der Drosselklappe den Zustand der Blockierung nach einem Start der Maschine erfasst.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Öffnungsgrad der Drosselklappe, der erfasst wird, wenn nach dem Start der Maschine der Blockierungszustand der Drosselklappe erfasst bzw. festgestellt wurde, auf den kleinsten Öffnungsgrad eingestellt. Aus diesem Grund können die vorstehend beschriebenen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden, wenn nach dem Start der Maschine Temperaturbedingungen vorliegen, die zum Einfrieren der Brennkraftmaschine führen.
Zum Beispiel ist der vorgegebene Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe, der erfasst wird, wenn die Drosselklappe normal in eine vollständige Schließposition gesteuert/geregelt wird.
Vorzugsweise wird der vorgegebene Öffnungsgrad gemäß einem für die vollständige Schließposition gelernten Wert eingestellt, wobei dieser Wert durch ein Lernen des Drosselklappen-Öffnungsgrades gewonnen wird, der während eines vorgegebenen Betriebs der Maschine im Zuge der Steuerung/Regelung der Drosselklappe in die vollständige Schließposition erfasst wird.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird der vorgegebene Öffnungsgrad, der für die Bestimmung dessen herangezogen wird, ob die Drosselklappe festgefroren ist oder nicht, gemäß dem für die volle Schließposition gelernten Wertes eingestellt, der während der Steuerung/Regelung der Drosselklappe in die vollständige Schließposition der durch ein Lernen des Drosselklappen-Öffnungsgrades gewonnen wird. Dies ermöglicht eine genaue Bestimmung bzw. Erkennung, ob die Drosselklappe festgefroren ist oder nicht, während dafür gesorgt wird, dass Änderungen der Betriebscharakteristik der Drosselklappe bei der Bestimmung eingebracht werden.
In bevorzugter Weise umfasst das Drosselklappen-Steuer/Regelsystem ferner eine Einrichtung zur progressiven Verringerung des unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades von dem Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Drosselklappen-Öffnungsgrad, während die Temperatur der Drosselklappe, die mit Hilfe der Einrichtung für die Erfassung der Drosselklappentemperatur erfasst wird, ansteigt.
Zum Beispiel erfasst die Einrichtung zum Ermitteln der Drosselklappentemperatur die Ansauglufttemperatur und/oder die Motorkühlmitteltemperatur als Drosselklappentemperatur.
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ein Drosselklappen-Steuer/Regelverfahren zum Steuern/Regeln des Öffnungsgrades einer in dem Ansaugsystem einer Brennkraftmaschine angeordneten Drosselklappe zur Verfügung gestellt, wobei das Drosselklappen-Steuer/Regelverfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe;
– Einstellen eines Ziel-Öffnungsgrades für die Steuerung/Regelung des Öffnungsgrades der Drosselklappe;
– Erfassen des kleinsten Öffnungsgrades der Drosselklappe nach einem Start der Brennkraftmaschine;
– Ermitteln der Temperatur der Drosselklappe und
– Einstellen eines unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades auf einen Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Drosselklappen-Öffnungsgrad, wenn der erfasste kleinste Öffnungsgrad größer ist als ein vorgegebener Öffnungsgrad und wenn gleichzeitig die ermittelte Temperatur der Drosselklappe niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur.

Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können die gleichen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden wie gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Vorzugsweise ist der kleinste Öffnungsgrad ein Drosselklappen-Öffnungsgrad, der bei einem Start der Maschine während der Steuerung/Regelung der Drosselklappe in eine vollständige Schließposition erfasst wird.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform können die gleichen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden wie bei der entsprechenden bevorzugten Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
Vorzugsweise umfasst das Drosselklappen-Steuer/Regelverfahren den Schritt der Erfassung bzw. Feststellung eines Blockierungszustandes der Drosselklappe und den Schritt der Erfassung des kleinsten Öffnungsgrades, der ein Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, der erfasst wird, wenn nach einem Start der Maschine der blockierte Zustand der Drosselklappe in dem dafür vorgesehenen Schritt erfasst bzw. festgestellt wird.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform können die gleichen vorteilhaften Wirkungen erzielt werden wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erreicht werden.
Zum Beispiel ist der vorgegebene Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe, der zu erfassen ist, wenn die Drosselklappe normal in die vollständige Schließposition gesteuert/geregelt wird.
Vorzugsweise wird der vorgegebene Öffnungsgrad gemäß einem Lernwert für die vollständige Schließposition eingestellt, wobei der Lernwert durch ein Lernen des Drosselklappen-Öffnungsgrades gewonnen wird, der während eines vorgegebenen Betriebs des Motors im Zuge der Steuerung/Regelung der Drosselklappe in die vollständige Schließposition erfasst wird.
Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform lassen sich die gleichen vorteilhaften Wirkungen erzielen wie mit der entsprechenden bevorzugten Ausführungsform nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
Vorzugsweise umfasst das Drosselklappen-Steuer/Regelverfahren ferner den Schritt der progressiven Verringerung des unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades von dem Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe, während die erfasste Temperatur der Drosselklappe ansteigt.
Beispielsweise enthält der Schritt der Erfassung der Motortemperatur die Erfassung der Ansauglufttemperatur und/oder der Motorkühlmitteltemperatur als Temperatur der Drosselklappe.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Beschreibung im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen.
Figurenkurzbeschreibung
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Anordnung einer Brennkraftmaschine zeigt, in welche ein Drosselklappen-Steuer/Regelsystem integriert ist, auf welches vorliegende Erfindung angewandt ist
2 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Prozesses für die Erfassung bzw. Feststellung, ob eine Drosselklappe blockiert ist oder nicht;
3 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Prozesses für die Behebung des Problems einer blockierten Drosselklappe;
4 ist eine Fortsetzung des Flussdiagramms von 3 und
5 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Prozesses für die Berechnung eines Lernwertes THLRN für die vollständige Schließposition der Drosselklappe.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind, im Detail beschrieben. 1, auf die zunächst Bezug genommen wird, zeigt schematisch die Anordnung einer Brennkraftmaschine 3, in die ein Drosselklappen-Steuer/Regelsystem 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung integriert ist. Wie die Figur ferner zeigt, umfasst das Drosselklappen-Steuer/Regelsystem 1 eine elektronische Steuereinheit ECU 2 (Einrichtung zur Einstellung der Zielöffnung, Einrichtung zur Einstellung eines unteren Grenzwertes für die Zielöffnung, Einrichtung zur Erfassung der kleinsten Öffnung, Einrichtung zur Erfassung bzw. Feststellung des Blockierungszustandes). In der vorliegenden Ausführungsform führt die ECU 2 Steuerprozesse durch, die im Folgenden beschrieben werden.
In der Brennkraftmaschine 3 (im Folgenden kurz ”die Maschine” genannt) sind ein Ansaugventil 6 und ein Abgasventil 7 angeordnet Ferner hat die Maschine 3 ein Ansaugrohr 4 mit einer Drosselklappe 8. Die Drosselklappe 8 ist über eine Klappenachse 9 mit der Antriebswelle eines Motors 10 verbunden. Der Motor 10 ist beispielsweise durch einen Gleichstrommotor implementiert. Der Öffnungsgrad (im Folgenden ”Drosselklappenöffnung” genannt) TH der Drosselklappe 8 wird durch die Steuerung/Regelung des Wertes der relativen Einschaltdauer MDUTY eines Antriebsstroms gesteuert/geregelt, der durch die ECU 2 zu dem Motor 10 geleitet wird. Das heißt, die Drosselklappe 8 und der Motor 10 bilden einen motorbetriebenen Drosselmechanismus 20 (im Folgenden ”DBW” genannt).
An der Drosselklappe 8 ist ein Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 (Einrichtung zur Erfassung der Drosselklappenöffnung) angebracht. In dem Ansaugrohr 4 ist an einer Stelle stromabwärts der Drosselklappe 8 ein Ansauglufttemperatur-Sensor 12 (Sensor zur Erfassung der Drosselklappentemperatur) vorgesehen. Der Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 erfasst die Drosselklappenöffnung TH und liefert ein Signal, das die erfasste Drosselklappenöffnung TH angibt, an die ECU 2. Der Ansauglufttemperatur-Sensor 12 erfasst die Temperatur (Ansauglufttemperatur TA) der Ansaugluft in dem Ansaugrohr 4 und liefert ein Signal, das die erfasste Ansauglufttemperatur TA angibt, an die ECU 2.
Weiterhin ist ein Motorkühlmitteltemperatur-Sensor 13 (Einrichtung zur Erfassung der Drosselklappentemperatur) in einem nicht dargestellten Zylinderblock der Maschine 3 angeordnet und erfasst die Temperatur (Motorkühlmitteltemperatur TW) eines den Zylinderblock der Maschine 3 durchströmenden Kühlmittels und liefert ein Signal, das die erfasste Motorkühlmitteltemperatur TW angibt, an die ECU 2. Ein Gaspedal-Sensor 15 erfasst die Gaspedalöffnung bzw. Gaspedalstellung ΔP, die den Betätigungsgrad eines von dem Fahrer niedergedrückten Gaspedals 14 darstellt, und liefert ein Signal, das die erfasste Gaspedalstellung ΔP angibt, an die ECU 2.
Die ECU 2 ist durch einen Mikrocomputer implementiert, der eine E/A-Schnittstelle, eine Zentraleinheit (CPU), einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) und einen Lesespeicher (ROM), die in den Zeichnungen nicht dargestellt sind, umfasst. Die Signale aus den vorstehend genannten Sensoren werden nach erfolgter A/D-Umsetzung und Wellenformung durch die E/A-Schnittstelle in die CPU eingegeben.
Die CPU führt die Steuerung des DBW 20 gemäß Steuerprogrammen und Daten, die in dem ROM gespeichert sind, und gemäß Daten, die in dem RAM gespeichert sind, in Reaktion auf die vorstehend genannten eingegebenen Signale durch. Insbesondere stellt die CPU einen Ziel-Öffnungsgrad der Drosselklappe 8 gemäß der erfassten Gaspedalstellung ΔP und dergleichen ein und bestimmt einen Wert für die relative Einschaltdauer MDUTY eines dem Motor 10 zugeleiteten Stroms basierend auf dem Ziel-Öffnungsgrad und liefert basierend auf dem für die relative Einschaltdauer MDUTY bestimmten Wert ein Antriebssignal an den Motor 10, um dadurch die Drosselklappenöffnung TH zu steuern/regeln. Die Steuerung des DBW 20 umfasst eine Regelung der Leerlaufdrehzahl zum Regeln einer Ziel-Leerlaufdrehzahl der Maschine 3 während ihres Leerlaufs.
2 ist ein Flussdiagramm, das einen von der ECU 2 durchgeführten Prozess darstellt, in dem erfasst bzw. ermittelt wird, ob die Drosselklappe 8 blockiert ist oder nicht. Dieser Prozess ermittelt, ob die Drosselklappe 8 z. B. weil sie festgefroren ist oder wegen eines Ausfalls des DBW 20 unerwünscht blockiert ist (festsitzt) oder nicht, und er erfasst die Drosselklappenöffnung TH im Blockierungszustand der Drosselklappe als den kleinsten Öffnungsgrad THZRN. Zunächst wird in einem Schritt 21 (in den Figuren als ”S21” usw. angegeben) ermittelt, ob ein Prozess zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollständigen Schließzustand beendet ist oder nicht Dieser Prozess erzwingt bei einem Start der Maschine ein vollständiges Schließen der Drosselklappe 8 und überprüft dann auf der Basis der Drosselklappenöffnung TH, die im Zuge der Steuerung/Regelung der Drosselklappe 8 in den vollständigen Schließzustand erfasst wird, ob die Drosselklappe 8 normal arbeitet.
Wird die Abfrage in Schritt 21 negativ beantwortet (NEIN), was bedeutet, dass der Prozess für die Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollständigen Schließzustand noch nicht beendet ist, wird in Schritt 22 ein ”Drosselklappe blockiert”-Flag F_THSTICK, welches anzeigt, dass die Drosselklappe festsitzt, auf ”0” gesetzt, und ein abwärts zählender Timer TTHSTICK wird in einem Schritt 23 auf eine vorgegebene Zeitspanne #TMTHSTICK (z. B. 1 Sekunde) eingestellt, woraufhin dieses Programm endet.
Ist die Antwort auf die Abfrage in Schritt 21 positiv (JA), d. h. der Prozess für die Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollständigen Schließzustand ist abgeschlossen, wird in einem Schritt 24 festgestellt, ob das ”Drosselklappe blockiert”-Flag F_THSTICK nach ”1” wechselt Wenn dies nicht der Fall ist (NEIN), das heißt wenn der Zustand F_THSTICK = 0 gilt, wird in einem Schritt 25 ein abwärts zählender Timer TRTHSTICK auf eine vorgegebene Zeitspanne #TMRTHSTICK (z. B. 20 Sekunden) eingestellt, woraufhin das Programm zu einem Schritt 28 weiterführt.
In Schritt 28 wird festgestellt, ob der Absolutwert |MDUTY| der relativen Einschaltdauer des dem Motor 10 zugeleiteten Antriebsstroms größer als ein vorgegebener Wert #STICKDT (z. B. 80%) ist. Mit dieser Abfrage soll festgestellt werden, ob der Motor 10 für die Betätigung der Drosselklappe 8 mit einem relativ hohen Strom betrieben wird. Ist der Absolutwert |MDUTY| größer als der vorgegebene Wert #STICKDT, gilt dies als eine Erhöhung des Wertes der relativen Einschaltdauer MDUTY, die das Drosselklappen-Steuer/Regelsystem 1 durch die Rückführungssteuerung in Reaktion darauf vorgenommen hat, dass die Drosselklappenöffnung TH aus irgendeinem Grund den Ziel-Öffnungsgrad nicht erreicht. Der Absolutwert der relativen Einschaltdauer MDUTY wird aus dem folgenden Grund verwendet: Der DBW 20 umfasst einen Mechanismus, der die Drosselklappe 8 auf einem vorgegebenen Öffnungsgrad (im Folgenden ”Standardöffnungsgrad” genannt) hält, der einer gegenüber der vollständigen Schließposition leicht geöffneten Position entspricht, damit ein Anhaltebetrieb des Kraftfahrzeuges auch dann möglich ist, wenn die Energiezufuhr zu dem DBW 20 bei einem Ausfall des DBW 20 oder des Drosselklappen-Steuer/Regelsystems 1 gestoppt wird, so dass der Wert der relativen Einschaltdauer MDUTY zu einem negativen Wert wird, falls die Drosselklappenöffnung TH über den Standardöffnungsgrad hinaus verringert wird. Wird die Abfrage in Schritt 28 negativ beantwortet (NEIN), d. h. wenn der Zustand |MDUTY| ≤ #STICKDT gilt, führt das Programm zu Schritt 23, wo der Zähler TTHSTICK auf die vorgegebene Zeitspanne #TMTHSTICK eingestellt wird und das Programm dann endet.
Eine positive Antwort (JA) bei Schritt 28 führt zu einem Schritt 29, um festzustellen, ob der Absolutwert |DTH| der Differenz (Betrag der Änderung der Drosselklappenöffnung TH) zwischen dem momentanen Wert und dem unmittelbar vorausgehenden Wert der Drosselklappenöffnung kleiner als ein vorgegebener Wert #THSTICKDTH (z. B. 0,1 Grad) ist. Im Falle einer negativen Antwort (NEIN), d. h. wenn |DTH| ≥ #STICKDTH gilt, wird Schritt 23 durchgeführt und das Programm anschließend beendet.
Wenn die Antwort auf die Abfrage in Schritt 29 positiv (JA) ist, führt das Programm zu Schritt 30, wo festgestellt wird, ob der Zählwert des in Schritt 23 eingestellten Timers TTHSTICK gleich 0 ist oder nicht. Im negativen Fall (NEIN) wird das aktuelle Programm sofort beendet, wohingegen im positiven Fall (JA), d. h. wenn ein Zustand, in dem die Bedingungen von |MDUTY| > #STICKDT und |DTH| < #STICKDTH gelten, über die vorgegebene Zeitspanne #STICKDTH angedauert hat, beurteilt wird, dass die Drosselklappe 8 blockiert ist, da sich die Drosselklappenöffnung TH kaum ändert, obwohl dem Motor 10 für die Betätigung der Drosselklappe 8 ein Antriebsstrom mit einem vergleichsweise hohen Wert einer relativen Einschaltdauer bzw. Auslastung zugeführt wird, und das ”Drosselklappe blockiert”-Flag F_THSTICK wird in einem Schritt 31 auf ”1” gesetzt, was darauf hinweist, dass die Drosselklappe blockiert ist. Dann folgt in einem Schritt 32 die Einstellung der in der aktuellen Schleife erfassten Drosselklappenöffnung TH auf den kleinsten Öffnungsgrad THZRN, woraufhin des Programm beendet wird.
Nachdem das ”Drosselklappe blockiert”-Flag F_THSTICK in Schritt 31 auf ”1” gesetzt worden ist, wird die Antwort auf die Abfrage in Schritt 24 positiv (JA). In diesem Fall folgt als nächster Schritt in dem Programm ein Schritt 28, wo bestimmt wird, ob der Zählwert des in Schritt 25 eingestellten Timers TRTHSTICK gleich 0 ist oder nicht. Wird diese Frage verneint (NEIN), wird Schritt 23 ausgeführt, wohingegen das Programm bei einer positiven Antwort (JA) zu einem Schritt 27 führt, wo das ”Drosselklappe blockiert”-Flag F_THSTICK auf ”0” zurockgesetzt wird, woraufhin das Programm weiterführt zu Schritt 28 und zu den daraus folgenden Schritten. Ist einmal festgestellt worden, dass die Drosselklappe 8 blockiert ist, wird die Bestimmung des Blockierungszustandes der Drosselklappe 8 bis zum Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne #TMRTHSTICK ausgesetzt und die nächste Bestimmung erst wieder durchgeführt, nachdem die vorgegebene Zeitspanne #TMRTHSTICK verstrichen ist.
Die 3 und 4 zeigen ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Behebung des Problems einer festgefrorenen Drosselklappe. Dieser Prozess ermittelt, ob die Drosselklappe 8 festgefroren ist oder nicht, und stellt gemäß dem Ergebnis der Ermittlung einen niedrigeren Grenzwert (nachfolgend als ”unterer Zielöffnungsgrenzwert” bezeichnet) THOMIN für den Ziel-Öffnungsgrad der Drosselklappe 8 ein. Zunächst wird in einem Schritt 41 bestimmt bzw. festgestellt, ob der Prozess beim Start der Brennkraftmaschine 3 beendet ist oder nicht. Wenn NEIN, wird die in dem Prozess Zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollständig geschlossenen Zustand erfasste Drosselklappenöffnung TH in einem Schritt 42 auf den kleinsten Öffnungsgrad THZRN eingestellt, ein ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD wird in einem Schritt 43 auf ”0” gesetzt, und in dem darauffolgenden Schritt 44 wird der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN auf einen minimalen Wert #THOMINM (z. B. 0,3 Grad) eingestellt und das Programm dann beendet.
Wird die Abfrage in Schritt 41 positiv beantwortet (JA), d. h. wenn der Prozess zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollständigen Schließzustand beendet wurde, wird in einem Schritt 45 ermittelt, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW niedriger als eine erste vorgegebene TW-Temperatur #TWTHCOLDL (z. B. –5°C) ist oder nicht Wenn JA, wird in einem Schritt 46 ermittelt, ob die Ansauglufttemperatur TA niedriger ist als eine erste vorgegebene TA-Temperatur #TATHCOLDL (z. B. –10°C). ist die Antwort positiv (JA), d. h. wenn die Bedingungen von TW < #TATHCOLDL und TA < #TATHCOLDL gelten, lautet die Beurteilung, dass die Temperatur der Drosselklappe 8 auf einen Wert gesunken ist, bei dem die Drosselklappe festfrieren kann, weshalb das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD als Hinweis auf diese Tatsache in einem Schritt 47 auf ”1” gesetzt wird. Daran anschließend führt das Programm zu einem Schritt 52, auf den nachstehend Bezug genommen wird.
Wenn andererseits eine der Antworten auf die Abfragen in den Schritten 45 und 46 negativ (NEIN) ist, d. h. wenn TW ≥ #TWTHCOLDL oder TA ≥ #TATHCOLDL gilt, wird in einem Schritt 48 ermittelt, ob das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”1” annimmt oder nicht Falls NEIN, d. h. wenn das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”0” annimmt, führt das Programm sofort zu Schritt 52, wohingegen im Falle einer positiven Antwort (JA) auf die Abfrage in Schritt 48, d. h. wenn das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”1” annimmt, in einem Schritt 49 ermittelt wird, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW höher oder nicht höher ist als eine zweite vorgegebene TW-Temperatur #TWTHCOLDH (z. B. 40°C), die höher als die erste vorgegebene TW-Temperatur #TWTHCOLDL ist, und in einem Schritt 50, ob die Ansauglufttemperatur TA höher ist oder nicht höher als eine zweite vorgegebene TA-Temperatur #TATHCOLDH (z. B. 0°C), die wiederum höher als die erste vorgegebene TA-Temperatur #TATHCOLDL ist Wird sowohl die Abfrage in Schritt 49 als auch die Abfrage in Schritt 50 positiv beantwortet (JA), d. h. wenn TW > #TWTHCOLDH und TA > #TATHCOLDH gilt, lautet die Beurteilung, dass die Temperatur der Drosselklappe 8 auf einen Wert angestiegen ist, bei dem die Drosselklappe 8 nicht festfrieren kann, weshalb das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD als Hinweis auf diese Tatsache in einem Schritt 51 auf ”0” gesetzt wird, woraufhin als nächster Schritt in dem Programmablauf Schritt 52 folgt. Falls aber eine der Abfragen in den Schritten 49 und 50 negativ beantwortet wird (NEIN), d. h. wenn TW ≤ #TATHCOLDH gilt, führt das Programm sofort zu Schritt 52.
In Schritt 52 wird ermittelt, ob sich der Zustand des vorerwähntes ”Drosselklappe blockiert”-Flag F_THSTICK, das in dem in 2 gezeigten Prozess zur Feststellung des Blockierungszustands gesetzt worden war, in der aktuellen Schleife von ”0” nach ”1” gewechselt hat Falls JA, d. h. wenn die aktuelle Schleife der Änderung des Zustandes der Drosselklappe 8 von ”nicht blockiert” in ”blockiert” unmittelbar folgt, wird der Zählwert eines Zählers CTHROCK in einem Schritt 53 nach oben fortgeschrieben, und es folgt ein Schritt 54 in dem Programmablauf. Dagegen überspringt das Programm den Schritt 53 und geht direkt zu Schritt 54, wenn die Abfrage in Schritt 52 negativ beantwortet wird (NEIN).
In Schritt 54 wird ermittelt, ob der Zählwert des Zählers CTHROCK gleich oder größer 3 ist. Falls JA, d. h. wenn nach dem Start der Brennkraftmaschine 3 dreimal oder öfter ein Blockieren der Drosselklappe 8 festgestellt wurde, wird in einem Schritt 55 bestimmt, dass der DBW 20 ausgefallen ist, und es wird die Stromzufuhr zu dem Motor 10 gestoppt, so dass die Drosselklappenöffnung TH zum Beispiel auf den Standardöffnungsgrad gesteuert/geregelt wird. Anschließend wird das Programm beendet.
Bei einer negativen Antwort (NEIN) in Schritt 54 wird in einem Schritt 56 ermittelt, ob der kleinste Öffnungsgrad THZRN innerhalb eines vorher bestimmten, durch einen ersten vorgegebenen Öffnungsgrad #THFZL und einen zweiten vorgegebenen Öffnungsgrad #THFZH definierten Bereiches liegt. Wie aus der vorstehenden Beschreibung deutlich wird, wird der kleinste Öffnungsgrad THZRN in Schritt 43 in 3 beim Start der Brennkraftmaschine 3 eingestellt, wenn der Prozess zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollen Schließzustand durchgeführt wird, oder in Schritt 32 in 2 nach dem Start der Brennkraftmaschine 3, wenn festgestellt wird, dass die Drosselklappe 8 blockiert ist. Ferner entspricht der erste vorgegebene Öffnungsgrad #THFZL einem Öffnungsgrad der im Normalzustand vollständig geschlossenen Drosselklappe 8, d. h. wenn die Drosselklappe nicht festgefroren ist oder frei von anderen Defekten ist, und wird z. B. auf zwei Grad eingestellt. Der zweite vorgegebene Öffnungsgrad #THFZH entspricht dem Standardöffnungsgrad und wird beispielsweise auf acht Grad eingestellt. Wenn die Abfrage in Schritt 56 positiv beantwort wird (JA), d. h. wenn #THFZL < THZRN < #THFZH gilt, wird in einem Schritt 57 ermittelt, ob das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”1” annimmt. Wenn JA, d. h. wenn der kleinste Öffnungsgrad THZRN größer als der erste vorgegebene Öffnungsgrad #THFZL und kleiner als der zweite vorgegebene Öffnungsgrad #THFZH ist und wenn gleichzeitig das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”1” annimmt, lautet die Beurteilung, dass sich die Drosselklappe 8 nicht in ihrer normalen, voll geschlossenen Position befindet, weil sie festgefroren ist, so dass das Programm weiterführt zu einem Schritt 60, wo der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN auf einen Wert eingestellt wird, der durch Addieren eines vorgegebenen Inkrementalbetrages #ΔTH1 (z. B. 0,3 Grad) mit dem kleinsten Öffnungsgrad THZRN bestimmt wird.
Wie vorstehend beschrieben, wird der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN auf einen um den Inkrementalbetrag #ΔTH1 höheren Wert als der kleinste Öffnungsgrad THZRN eingestellt, wenn der kleinste Öffnungsgrad THZRN, der eingestellt wird, wenn beim Start der Maschine 3 der Prozess zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf den vollständig geschlossenen Zustand durchgeführt wird oder wenn nach dem Start der Maschine 3 ein Blockieren der Drosselklappe 8 festgestellt wird, größer ist als der erste vorgegebene Öffnungsgrad #THFZL und kleiner als der zweite vorgegebene Öffnungsgrad #THFZH und wenn aufgrund der Feststellung, dass die Temperatur der Drosselklappe 8 niedrig ist, das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD auf ”1” gesetzt wird.
Danach führt das Programm weiter zu Schritt 61, wo ermittelt wird, ob das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”0” annimmt oder nicht. Wenn das Programm von Schritt 60 zu Schritt 61 weiterführt, ist die Antwort auf diese Abfrage negativ (NEIN), da das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_COLD in Schritt 57 auf ”1” gesetzt wird, so dass das Programm zu einem Schritt 63 führt, in dem eine Limitüberprüfung des unteren Zielöffnungsgrenzwertes THOMIN durchgeführt wird, um zu verhindern, dass der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN unter den kleinsten Öffnungsgrad THZRN abfällt.
Danach wird, wenn die Temperatur der Drosselklappe 8 im Laufe der Zeit wieder ansteigt, das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD in Schritt 51 in 3 auf ”0” gesetzt, so dass die Antwort auf die Abfrage in Schritt 57 negativ (NEIN) wird. In diesem Fall wird in einem Schritt 58 ermittelt, ob der Zählwert des Zählers CTHROCK gleich 0 ist. Wenn das Festfrieren der Drosselklappe 8 nur beim Start der Brennkraftmaschine 3 vorkommt, ist die Antwort auf die Abfrage in Schritt 58 positiv (JA), und das Programm führt zu Schritt 61, um zu ermitteln, ob das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”0” annimmt oder nicht. Da das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD in Schritt 51 auf ”0” gesetzt worden war, wird Schritt 61 positiv beantwortet (JA), und es folgt ein Schritt 62 in dem Programm, in dem ein Wert, der durch Subtrahieren eines Rückführungsbetrages #ΔTH2 (z. B. 0,005 Grad) von dem unteren Zielöffnungsgrenzwert THOMIN bestimmt wird, auf einen aktualisierten unteren Zielöffnungsgrenzwert THOMIN eingestellt wird. Anschließend wird das Programm fortgesetzt zu Schritt 63.
Wenn die Drosselklappe dagegen festgefroren bleibt und dieses auch nach dem Start der Maschine 3, wird die Antwort auf die Abfrage in Schritt 58 negativ (NEIN). In diesem Fall wird in einem Schritt 59 ermittelt, ob der kleinste Öffnungsgrad THZRN gleich oder kleiner als der zweite vorgegebene Öffnungsgrad #THFZH ist. Wenn NEIN, folgt Schritt 61 und die daraus folgenden Schritte, in denen die vorstehend genannte Subtraktion von dem unteren Zielöffnungsgrenzwert THOMIN durchgeführt wird, wenn das ”Drosselklappe fest, gefroren”-Flag F_THCOLD den Zustand ”0” annimmt. Wie oben beschrieben, wird der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN, der bei einer festgefrorenen Drosselklappe 8 auf einen höheren Wert eingestellt worden war, schrittweise auf den Minimalwert #THOMINM zurückgeführt, da das Eis mit einem Temperaturanstieg der Drosselklappe 8 schmilzt.
Wenn Schritt 56 negativ beantwortet wird (NEIN), d. h. wenn der kleinste Öffnungsgrad THZRN nicht innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, führt das Programm weiter zu Schritt 58. Wenn während der Durchführung des Prozesses zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf einen vollständig geschlossenen Zustand kein Festfrieren vorkommt und die Drosselklappe 8 auch nach dem Start der Maschine 3 normal, d. h. blockadefrei arbeitet, gilt THZRN ≤ #THFZL, so dass die Antwort auf die Abfrage in Schritt 58 positiv ist (JA), weshalb der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN durch Ausführen des Schrittes 63 auf den Minimalwert #THOMINM eingestellt wird.
Wenn andererseits die Drosselklappe 8 nach dem Start der Maschine 3 im Zustand von THZRN ≥ #THFZ blockiert ist, wird sowohl die Abfrage in Schritt 56 als auch die Abfrage in Schritt 58 negativ beantwortet (NEIN), und die Antwort auf die Abfrage in Schritt 59 ist positiv (JA). In diesem Fall folgt Schritt 55, in dem festgestellt wird, dass der DBW 20 ausgefallen ist. Danach endet das Programm.
Wie vorstehend beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN auf einen um den Inkrementalbetrag ΔTH1 größeren Wert als der kleinste Öffnungsgrad THZRN eingestellt, wenn der kleinste Öffnungsgrad, der eingestellt wird, wenn beim Start der Maschine 3 der Prozess zur Überprüfung der Drosselklappe 8 auf einen vollständig geschlossenen Zustand durchgeführt wird oder wenn nach dem Start der Maschine 3 ein Blockieren der Drosselklappe 8 festgestellt wird, größer ist als der erste vorgegebene Öffnungsgrad #THFZL und kleiner als der zweite vorgegebene Öffnungsgrad #THFZH und wenn gleichzeitig das ”Drosselklappe festgefroren”-Flag F_THCOLD aufgrund der Feststellung, dass die Temperatur der Drosselklappe 8 niedrig ist, auf ”1” gesetzt wird. Dadurch wird zuverlässig verhindert, dass die Drosselklappe 8 an Es anliegt oder gegen Eis schlägt, weshalb sie ohne Schwierigkeiten auf den Zielöffnungsgrad gesteuert/geregelt werden kann.
Wenn die Temperatur des Drosselklappe 8 schließlich angestiegen ist, wird der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN, der auf den größeren Wert eingestellt worden war, schrittweise auf den Minimalwert #THOMINM zurückgeführt, indem von diesem größeren Wert jedes Mal der Rückführungsbetrag #ΔTH2 subtrahiert wird. Dies ermöglicht eine Steuerung/Regelung der Drosselklappe 8 innerhalb eines normalen Bereiches des Zielöffnungsgrades.
Ferner wird bei einer festgefrorenen Drosselklappe 8 der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN auf einen Wert eingestellt, den die Drosselklappe 8 tatsächlich erreichen kann. Auf diese Weise wird eine Einstellung des Zielöffnungsgrades auf einen Wert verhindert, den die Drosselklappe 8 nicht erreichen kann. Selbst wenn ein Ausfallbestimmungsprozess durchgeführt wird, in dem der DBW 20 als nicht normal beurteilt wird, wenn die Differenz zwischen dem Zielöffnungsgrad und der Drosselklappenöffnung TH gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, kann vermieden werden, dass die Bestimmung bzw. deren Ergebnis bedingt durch das Festfrieren der Drosselklappe 8 verfälscht wird.
Wenngleich in dem vorstehend unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschriebenen Prozess zur Behebung des Problems einer festgefrorenen Drosselklappe 8 der erste vorgegebene Öffnungsgrad #THFZL (siehe Schritt 56 in 4), der ein fester Wert ist, als vorgegebener Öffnungsgrad für die Einschätzung dessen herangezogen wird, ob die Drosselklappe 8 festgefroren ist oder nicht, bedeutet dies keine Einschränkung. Vielmehr kann anstelle des ersten vorgegebenen Öffnungsgrades #THFZL ein für die volle Schließposition gelernter Wert THLRN verwendet werden, wobei dieser Wert durch ein Lernen der Drosselklappenöffnung TH in einem Zustand der Drosselklappe 8 bestimmt wird, in dem diese in die volle Schließposition gesteuert/geregelt wird. 5 zeigt ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Berechnung des für die volle Schließposition gelernten Wertes THLRN. Zuerst wird in einem Schritt 101 ermittelt, ob die Maschine 3 gerade gestartet wird oder nicht Wenn NEIN, d. h. die Maschine 3 wurde bereits gestartet, wird zur Beendigung des Startvorgangs das aktuelle Programm sofort beendet.
Wird Schritt 101 positiv beantwortet (JA), d. h. die Maschine 3 wird gerade gestartet, folgt in einem Schritt 102 die Feststellung, ob ein ”Lernen beendet”-Flag F_LRN auf ”1” springt oder nicht. Wenn JA, d. h. wenn das Lernen bzw. Erkennen des für die volle Schließposition gelernten Wertes THLRN abgeschlossen ist, wird das aktuelle Programm sofort beendet. Wird diese Abfrage dagegen negativ beantwortet (NEIN), d. h. wenn das Lernen bzw. Erkennen nicht abgeschlossen ist, wird in einem Schritt 103 ermittelt, ob der Zählwert eines für den Einsatz nach dem Start vorgesehenen Aufwärtszählers TSTR (im Folgenden ”Post-Start Aufwärtszähler” genannt) 0 wird oder nicht. Der Post-Start-Aufwärtszähler TSTR wird auf eine vorgegebene Zeitspanne (z. B. 5 Sekunden) eingestellt, wenn ein nicht dargestellter Zündschalter des Kraftfahrzeuges angeschaltet wird.
Ist die Antwort auf die Abfrage in Schritt 103 negativ (NEIN), d. h. wenn die vorgegebene Zeitspanne nach dem Start der Maschine 3 noch nicht verstrichen ist, wird die Drosselklappe 8 in einem Schritt 105 in ihre volle Schließposition gesteuertlgeregelt, und es wird in einem Schritt 106 ermittelt, ob der Absolutwert eines Wertes, der durch Subtrahieren des unmittelbar vorausgehenden Wertes THLRN0 des für die volle Schließposition gelernten Wertes von der momentanen Drosselöffnung TH bestimmt wird, kleiner ist als ein vorgegebener Wert α (z. B. 0,2 Grad). Wenn NEIN, d. h. wenn die Differenz zwischen der Drosselklappenöffnung TH und dem unmittelbar vorausgehenden Wert THLRN0 des für die volle Schließposition gelernten Wertes größer ist als der vorgegebene Wert α, wird das aktuelle Programm beendet. Wird diese Abfrage dagegen positiv beantwortet (JA), lautet die Beurteilung, dass die Drosselklappenöffnung TH sich an einen Wert dicht an dem unmittelbar vorausgehenden Wert THLRN0 des für die volle Schließposition gelernten Wertes angenähert hat, so dass der für die volle Schließposition gelernte Wert THLRN in einem Schritt 107 unter Anwendung der folgenden Gleichung (1) aktualisiert wird: THLRN = THLRN0 × (1 – β) + TH × β (1), wobei β einen Gewichtungskoeffizienten darstellt, dessen Wert auf 0 < β < 1 eingestellt wird.
Dann führt das Programm weiter zu einem Schritt 108, wo das ”Lernen beendet”-Flag F_LRN auf ”1” gesetzt wird, um anzuzeigen, dass das Lernen bzw. Erkennen des für die volle Schließposition gelernten Wertes THLRN beendet wurde. Danach endet das Programm. Nachdem das ”Lernen beendet”-Flag F_LRN auf ”1” gesetzt worden ist, wie weiter oben beschrieben, wird die Antwort auf die Abfrage in Schritt 102 positiv (JA), so dass danach keine Lernoperation durchgeführt wird.
Wenn Schritt 103 dagegen positiv beantwortet wird (JA), lautet die Beurteilung, dass sich die Drosselklappenöffnung TH dem unmittelbar vorausgehenden Wert THLRN0 des für die volle Schließposition gelernten Wertes nicht stark angenähert hat, obwohl die vorgegebene Zeitspanne nach dem Start der Maschine 3 abgelaufen ist, so dass der unmittelbar vorausgehende Wert THLRN0 in einem Schritt 104 auf den momentanen bzw. vorliegenden Wert des für die volle Schließposition gelernten Wertes eingestellt wird. Danach endet das Programm ohne Aktualisierung des Wertes.
Der auf die vorstehend beschriebene Weise für die volle Schließposition gelernte Wert THLRN wird in Schritt 56 in 4 anstelle des ersten vorgegebenen Öffnungsgrades #THFZL verwendet, wodurch es möglich ist, exakt zu bestimmen, ob die Drosselklappe 8 festgefroren ist oder nicht, während veranlasst wird, dass eine Änderung der Betriebscharakteristik der Drosselklappe 8 bei der Bestimmung eingebracht wird.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Ihre praktische Ausführung ist in verschiedenen Formen möglich. Wenn sich zum Beispiel die Maschine 3 im Leerlauf befindet und dabei der untere Zielöffnungsgrenzwert THOMIN der Drosselklappe 8 auf einen großen Öffnungsgrad eingestellt wird, nachdem das Festfrieren der Drosselklappe 8 festgestellt wurde, besteht die Gefahr, dass die Ansaugluftmenge erhöht wird und bedingt dadurch die Leerlaufdrehzahl der Maschine. Um den Anstieg der Leerlaufdrehzahl zu kompensieren, kann eine Zündzeitpunktsteuerung durchgeführt werden, um die Grenze der Zündzeitpunktverzögerung für die Leerlaufdrehzahlregelung im Vergleich zu der Grenze zu erweitern, die gilt, wenn die Drosselklappe 8 als nicht festgefroren bewertet wird. Dadurch soll eine Reduzierung der Motordrehzahl ermöglicht werden, die sicherstellt, dass sich die Leerlaufdrehzahl an die Ziel-Leerlaufdrehzahl annähert.
Der Fachmann wird weiterhin erkennen, dass es sich bei dem vorstehend Beschriebenen um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung handelt und dass verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Kern und den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Kurz zusammengefasst betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe für eine Brennkraftmaschine, womit eine Drosselklappe ohne Schwierigkeiten gesteuert/geregelt werden kann, auch wenn die Drosselklappe festgefroren ist. Das System zum Steuern/Regeln der Drosselklappe steuert/regelt den Öffnungsgrad der Drosselklappe. Die Öffnung der Drosselklappe, die bei einem Start der Maschine während der Steuerung/Regelung der Drosselklappe in die voll geschlossene Position erfasst wird, wird auf den kleinsten Winkel eingestellt Die Temperatur der Drosselklappe wird erfasst. Ein unterer Grenzwert des Ziel-Öffnungsgrades wird auf einen Öffnungsgrad eingestellt, der größer ist als der erfasste kleinste Winkel der Drosselklappe, wenn der erfasste kleinste Winkel größer ist als ein vorgegebener Öffnungsgrad und wenn gleichzeitig die erfasste Temperatur der Drosselklappe niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur.
Bezugszeichenliste
Legende

AP: Gaspedalstellung
CTHROCK: Zähler
|DTH|: Absolutwert der Differenz zwischen dem momentanen Wert und dem unmittelbar vorausgehenden Wert der Drosselklappenöffnung TH
F_LRN: ”Lernen beendet”-Flag
F_THCOLD: ”Drosselklappe vereist”-Flag
F_THSTICK: ”Drosselklappe blockiert”-Flag
MDUTY: Wert der relativen Einschaltdauer eines Antriebsstroms für den Motor 10
|MDUTY|: Absalutwert der relativen Einschaltdauer des Antriebsstroms für den Motor 10
#STICKDT: vorgegebener Wert für relative Einschaltdauer des Antriebsstroms für den Motor 10
#STICKDTH: vorgegebener Wert für den Änderungsbetrag der Drosselklappenöffnung TH
TA: Ansauglufttemperatur
#TATHCOLDL: erste vorgegebene TA-Temperatur
#TATHCOLDH: zweite vorgegebene TA-Temperatur
TH: Öffnungsgrad (Drosselklappenöffnung)
#ΔTH1: vorgegebener Inkrementalbetrag, der mit dem kleinsten Öffnungsgrad THZRN addiert wird
#ΔTH2: vorgegebener Rückführungsbetrag
#THFZL: erster vorgegebener Öffnungsgrad
#THFZH: zweiter vorgegebener Öffnungsgrad
THLRN: für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe gelernter Wert
THLRN0: unmittelbar vorausgehender Wert des für die vollständig geschlossene Position der Drosselklappe gelernten Wertes
THOMIN: unterer Grenzwert des Ziel-Öffnungsgrades
#THOMINM: minimaler Wert von THOMIN
THZRN: kleinster Öffnungsgrad
#TMTHSTICK: vorgegebene Zeitspanne
#TMRTHSTICK: vorgegebene Zeitspanne
TRTHSTICK: abwärts zählender Timer
TSTR: aufwärts zählender Post-Start Timer
TTHSTICK: abwärts zählender Timer
TW: Motorkühlmitteltemperatur
#TWTHCOLDL: erste vorgegebene TW-Temperatur
#TWTHCOLDH: zweite vorgegebene TW-Temperatur

Claims

System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe für eine Brennkraftmaschine (3) zum Steuern/Regeln der Öffnung einer in einem Ansaugsystem (4) der Maschine (3) angeordneten Drosselklappe (8), wobei das System umfasst: – eine Einrichtung (11) zur Erfassung des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8); – eine Einrichtung (ECU 2) zur Einstellung eines Ziel-Öffnungsgrades für die Steuerung/Regelung des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8); – eine Einrichtung (ECU 2) zur Erfassung des kleinsten Öffnungsgrades der Drosselklappe (8) nach einem Start der Maschine (3); – eine Einrichtung (12) zum Ermitteln der Temperatur der Drosselklappe (8) und – eine Einrichtung (ECU 2) zur Einstellung eines unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades auf einen Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe (8), wenn der erfasste kleinste Öffnungsgrad größer als ein vorgegebener Öffnungsgrad ist und wenn gleichzeitig die ermittelte Temperatur der Drosselklappe (8) niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur.
System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe gemäß Anspruch 1, wobei der kleinste Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe (8) ist, der bei einem Start der Maschine (3) während des Steuerns/Regelns der Drosselklappe (8) in eine vollständig geschlossene Position erfasst wird.
System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe gemäß Anspruch 1, umfassend eine Einrichtung (ECU 2) zur Erfassung eines Blockierungszustandes der Drosselklappe (8), wobei der kleinste Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe (8) ist, der erfasst wird, wenn die Einrichtung zur Erfassung des Blockierungszustandes (ECU 2) nach einem Start der Maschine (3) erfasst, dass die Drosselklappe (8) blockiert ist.
System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe (8) ist, der zu erfassen ist, wenn die Drosselklappe (8) normal in eine vollständig geschlossene Position gesteuert/geregelt wird.
System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 1, wobei der vorgegebene Öffnungsgrad gemäß einem für die vollständige Schließposition gelernten Wert eingestellt wird, der gewonnen wird durch ein Lernen des Drosselklappen-Öffnungsgrades, der erfasst wird, wenn die Drosselklappe (8) während eines vorgegebenen Betriebs der Maschine (3) in eine vollständig geschlossene Position gesteuert/geregelt wird.
System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Einrichtung zur progressiven Verringerung des unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades von einem Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe (8), während die durch die Einrichtung (12) zur Erfassung der Drosselklappentemperatur erfasste Temperatur der Drosselklappe (8) ansteigt.
System zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung (12) zum Ermitteln der Drosselklappentemperatur die Ansauglufttemperatur und/oder die Motorkühlmitteltemperatur als Drosselklappentemperatur erfasst.
Verfahren zum Steuern/Regeln des Öffnungsgrades einer in einem Ansaugsystem (4) einer Brennkraftmaschine (3) angeordneten Drosselklappe (8), umfassend die folgenden Schritte: – Erfassen des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8); – Einstellen eines Ziel-Öffnungsgrades zum Steuern/Regeln des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8); – Erfassen des kleinsten Öffnungsgrades der Drosselklappe (8) nach einem Start der Maschine (3); – Ermitteln der Drosselklappentemperatur und – Einstellen eines unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades auf einen Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe (8), wenn der erfasste kleinste Öffnungsgrad größer ist als ein vorgegebener Öffnungsgrad und wenn gleichzeitig die ermittelte Temperatur der Drosselklappe (8) niedriger ist als eine vorgegebene Temperatur.
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 8, wobei der kleinste Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe (8) ist, der bei einem Start der Maschine (3) während der Steuerung/Regelung der Drosselklappe (8) in eine vollständig geschlossene Position erfasst wird.
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 8, umfassend den Schritt der Erfassung eines Blockierungszustandes der Drosselklappe (8), wobei in dem Schritt der Erfassung des kleinsten Öffnungsgrades der kleinste Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe (8) ist, der erfasst wird, wenn nach einem Start der Maschine (3) in dem Schritt der Erfassung des Blockierungszustandes erfasst wird, dass die Drosselklappe (8) blockiert ist.
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 8, wobei der vorgegebene Öffnungsgrad ein Öffnungsgrad der Drosselklappe (8) ist, der zu erfassen ist, wenn die Drosselklappe (8) normal in eine vollständig geschlossene Position gesteuert/geregelt wird.
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 8, wobei der vorgegebene Öffnungsgrad gemäß einem für die vollständig geschlossene Position gelernten Wert eingestellt wird, wobei dieser Wert gewonnen wird durch ein Lernen des Öffnungsgrades der Drosselklappe (8), der erfasst wird, wenn die Drosselklappe (8) während eines vorgegebenen Betriebs der Maschine (3) in eine vollständig geschlossene Position gesteuert/geregelt wird.
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 8, ferner umfassend den Schritt der progressiven Verringerung des unteren Grenzwertes des Ziel-Öffnungsgrades von dem Öffnungsgrad, der größer ist als der kleinste Öffnungsgrad der Drosselklappe (8), während die erfasste Temperatur der Drosselklappe (8) ansteigt.
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Drosselklappe nach Anspruch 8, wobei der Schritt der Erfassung der Motortemperatur die Erfassung der Ansauglufttemperatur und/oder der Motorkühlmitteltemperatur als Drosselklappentemperatur umfasst.