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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugluftmengenberechnungssystem
und -Verfahren zum Berechnen einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Ein
Ansaugluftmengenberechnungssystem mit einem Luftmengenmesser, der
einen heißen Draht
verwendet, ist bekannt. In diesem System wird elektrische Energie,
die an einen Heizwiderstand zugeführt wird, derart gesteuert,
dass ein konstanter Temperaturunterschied zwischen einem Widerstand zum
Messen der Ansauglufttemperatur und dem Heizwiderstand beibehalten
wird. Dann wird die Ansaugluftmenge basierend auf der Energie berechnet, die
an den Heizwiderstand zugeführt
wird. Nach einem Start eines Versorgens des Heizwiderstandes mit
Energie, braucht es einige Zeit, bis der Luftmengenmesser die gewünschte Charakteristik
bereitstellt. Dementsprechend kann die Ansaugluftmenge nicht basierend
auf der Ausgabe des Luftmengenmessers berechnet werden, bis die
gewünschten Charakteristika
bereitgestellt werden.
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Ein
Ansaugluftmengenberechnungssystem mit einem Luftmengenmesser, der
die Mikromaschinen-Technologie anwendet, ist bekannt, wie zum Beispiel
in dem Japanischen Patent
JP 2000-241222 A offenbart ist. In diesem
Luftmengenmesser haben Widerstände
zum Messen der Ansauglufttemperatur, Heizwiderstände und andere Komponenten
die Form von dünnen
Filmen. Der Luftmengenmesser, der einen Mikrochip-Baustein verwendet,
besitzt eine kleine Wärmekapazität und kann
in einer kurzen Zeit gestartet werden.
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Es
ist ebenso ein System zum Berechnen der Menge von Luft, die in Zylinder
strömt,
unter Verwendung entsprechender Ausgaben von einem Ansauglufttemperatursensor,
einem Ansaugkrümmerluftdrucksensor
und so weiter, bekannt, wie zum Beispiel in der Druckschrift
JP 5-180057 A offenbart
ist.
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Wenn
Wassertropfen oder Eis auf einem Fühlabschnitt des Luftmengenmessers
abgelagert sind, ist der Luftmengenmesser jedoch nicht dazu in der
Lage, die Ansaugluftmenge genau zu berechnen, auch wenn ein Starten
des Luftmengenmessers vervollständigt
ist.
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Um
die Ansaugluftmenge mit hoher Genauigkeit zu berechnen, ist es entscheidend,
die durch den Luftmengenmesser gemessene Ansaugluftmenge basierend
auf der Ansauglufttemperatur zu korrigieren. Obwohl der Luftmengenmesser,
der den Mikrochip-Baustein verwendet, wie vorstehend beschrieben
in einer kurzen Zeit gestartet werden kann, braucht es einige Zeit,
um das Starten des Ansauglufttemperatursensors zu vervollständigen.
Deshalb, auch wenn das Starten des Luftmengenmessers vervollständigt ist,
muss die Ansaugluftmenge basierend auf einer geschätzten Ansauglufttemperatur
korrigiert werden, bis ein Starten des Ansauglufttemperatursensors
vervollständigt
ist, was eine Situation ergeben kann, dass eine Ansaugluftmenge
nicht mit hoher Genauigkeit berechnet werden kann.
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Die
Druckschrift
DE 101
50 510 A1 beschreibt Verfahren und Systeme für den Kaltstart
und ein Verfahren und System zum Abstellen eines Verbrennungsmotors.
Die Verfahren und Systeme richten sich auf das Vorheizen mindestens
eines wärmeaktivierten
Sensors im Verbrennungsmotor vor dem Kaltstart, das Selbstanlassen
des Verbrennungsmotors unter gleichzeitiger Bemessung der dem Verbrennungsmotor
zugeführten
Kraftstoffmenge und Einstellung des Zündzeitpunktes so, dass die
Abgasemissionen beim Kaltstart des Verbrennungsmotors reduziert
werden, und eine Abschaltfolge, die nach dem Abschalten der Kraftstoffzufuhr
die Zündquelle abschaltet,
wenn der Verbrennungsmotor nach dem Betrieb abgestellt wird.
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Die
Druckschrift
DE 195
37 466 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Regelung der Temperatur eines den Durchsatz eines strömenden Mediums
erfassenden Messwiderstandes, bei dem die Regelung mit Hilfe eines
Mikrocomputers erfolgt, dem geeignet aufbereitete sensorrelevante
Spannungen zugeführt
werden. Diese Spannungen werden analog-/digitalgewandelt und im
Mikrocomputer zur Ermittlung der Regelabweichung ausgewertet. Diese
Regelabweichung wird einem digitalen Regler, der Bestandteil des
Mikrocomputers ist, zugeführt,
der einerseits die Heizleistung regelt und andererseits die Größe des strömenden Mediums
ermittelt.
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Die
Druckschrift
DE 41
20 388 A1 beschreibt ein Verfahren zur Temperaturerfassung
der den Verbrennungsräumen
einer Brennkraftmaschine zugeführten
Luft, insbesondere zur Verwendung bei einer Luftmassenmessung, wobei
ein Temperaturfühler
die Temperatur ermittelt.
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Die
Druckschrift
JP 61097528
A beschreibt eine Messung des Grades einer Verschlechterung
in einem Hitzdraht vor dem Start einer Maschine durch Bereitstellen
einer Startverzögerungseinrichtung,
einer Zeitverzögerungsberechnungseinrichtung
und einer Einlasskorrektureinrichtung.
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Die
Druckschrift
JP 10306740
A beschreibt eine Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
mit einem Luftmengenmesser.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine erste Aufgabe der Erfindung, einen Luftmengenmesser im
Voraus aufzuheizen, wenn ein Start einer Brennkraftmaschine vorhergesagt
ist, um die Ansaugluftmenge unmittelbar nach einem Start der Maschine
genau zu bestimmen, auch wenn Wassertropfen oder Eis auf dem Luftmengenmesser
abgelagert sind. Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine
Ausgabe eines Temperaturfühlabschnitts,
der in einem Luftmengenmesser enthalten ist, für eine Temperatur-basierte
Korrektur der Ansaugluftmenge zu verwenden, bis ein Starten des
Ansauglufttemperatursensors vervollständigt ist, um dadurch die Ansaugluftmenge
auch vor dem Vervollständigen
des Startens des Ansauglufttemperatursensors mit hoher Genauigkeit
zu berechnen.
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Ein
erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Ansaugluftmengenberechnungssystem
zum Berechnen einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine. Dieses
System umfasst einen Luftmengenmesser, der in einem Ansaugdurchlass
der Maschine angeordnet ist, wobei der Luftmengenmesser einen Mikrochip-Baustein,
einen Heizabschnitt und einen Temperaturfühlabschnitt aufweist und die
Ansaugluftmenge misst; einen Ansauglufttemperatursensor, der in
dem Ansaugdurchlass angeordnet ist und eine Ansauglufttemperatur
misst; eine Startvorhersageeinheit, die einen Start der Maschine
vorhersagt; eine Ansauglufttemperatursensor-Aktivierungseinheit,
die den Ansauglufttemperatursensor aktiviert, wenn die Startvorhersageeinheit
einen Start der Maschine vorhersagt; eine Vorheizeinheit, die verursacht,
dass der Heizabschnitt im Voraus aufgeheizt wird, wenn die Startvorhersageeinheit
einen Start der Maschine vorhersagt; eine Ansauglufttemperaturbeschaffungseinheit,
die die Ansauglufttemperatur, die durch den Temperaturfühlabschnitt
gefühlt
wird, vor dem Vorheizen des Heizabschnitts beschafft; und eine Kalibrierungseinheit,
die Charakteristika des Temperaturfühlabschnitts kalibriert, wenn
ein Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur, die durch die
Ansauglufttemperatur-Beschaffungseinheit beschafft wird, und der
Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor gefühlt wird,
nach einer Vervollständigung
eines Startens des Ansauglufttemperatursensors gleich oder unter
einem vorbestimmten Wert ist.
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In
dem ersten Aspekt der Erfindung kann das Ansaugluftmengenberechnungssystem
weiter eine Abnormalitätsbeurteilungseinheit
aufweisen, die beurteilt, dass sich der Luftmengenmesser oder der
Ansauglufttemperatursensor in einem abnormalen Zustand befinden,
wenn der Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur, die durch
die Ansauglufttemperatur Beschaffungseinheit beschafft wird, und
der Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor
gefühlt
wird, über
dem vorbestimmten Wert liegt, nach einer Vervollständigung
des Startens des Ansauglufttemperatursensors.
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Ein
zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Ansaugluftmengenberechnungssystem
für eine Brennkraftmaschine.
Dieses System umfasst einen Luftmengenmesser, der in einem Ansaugdurchlass der
Maschine angeordnet ist, wobei der Luftmengenmesser einen Mikrochip-Baustein,
einen Heizabschnitt und einen Temperaturfühlabschnitt aufweist und die
Ansaugluftmenge misst; einen Ansauglufttemperatursensor, der in
dem Ansaugdurchlass angeordnet ist und eine Ansauglufttemperatur
fühlt; eine
Starterfassungseinheit, die einen Start der Maschine erfasst; eine
Ansauglufttemperatursensor-Aktivierungseinheit, die den Ansauglufttemperatursensor
aktiviert, wenn die Starterfassungseinheit einen Start der Maschine
erfasst; eine Heizeinheit, die verursacht, dass der Heizabschnitt
aufgeheizt wird, wenn die Starterfassungseinheit einen Start der
Maschine erfasst; eine Ansauglufttemperatur-Beschaffungseinheit,
die die Ansauglufttemperatur, die durch den Temperaturfühlabschnitt
gefühlt
wird, vor einem Aufheizen des Heizabschnitts durch die Heizeinheit beschafft;
und eine Ansaugluftmengenkorrektureinheit, die die Ansaugluftmenge,
die durch den Luftmengenmesser gemessen wird, basierend auf der Ansauglufttemperatur,
die durch die Ansauglufttemperatur-Beschaffungseinheit beschafft
wird, während einer
Periode zwischen einem Start der Maschine und einer Vervollständigung
des Startens des Ansauglufttemperatursensors korrigiert.
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Gemäß dem ersten
Aspekt der Erfindung, wenn ein Start der Maschine durch die Startvorhersageeinheit
vorhergesagt ist, wird der Heizabschnitt des Luftmengenmessers im
Voraus aufgeheizt und wird der Ansauglufttemperatursensor gestartet.
Nach einer Vervollständigung
eines Startens des Ansauglufttemperatursensors wird ein Unterschied
zwischen der Ansauglufttemperatur, die durch den Temperaturfühlabschnitt
des Luftmengenmessers vor einem Vorheizen von diesem gefühlt wird,
und der Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor
gefühlt
wird, erhalten. Wenn der Unterschied gleich oder unter dem vorbestimmten
Wert ist, werden die Charakteristika des Temperaturfühlabschnitts
kalibriert. Somit stellt das System gemäß diesem Aspekt der Erfindung
eine neue Funktion des Kalibrierens der Charakteristika des Temperaturfühlabschnitts
des Luftmengenmessers nach einem Start des Luftmengenmessers bereit.
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Gemäß einer
Form des ersten Aspekts der Erfindung wird der Unterschied zwischen
der Ansauglufttemperatur, die durch den Temperaturfühlabschnitt
des Luftmengenmessers vor dem Vorheizen von diesem gefühlt wird,
und der Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor
gefühlt
wird, nach einer Vervollständigung
eines Startens des Ansauglufttemperatursensors erhalten. Ist der
Unterschied über
dem vorbestimmten Wert, wird beurteilt, dass sich der Luftmengenmesser
oder der Ansauglufttemperatursensor in einem abnormalen Zustand
befinden. Somit stellt das System eine neue Funktion des Erfassens
eines Fehlers des Luftmengenmessers oder des Ansauglufttemperatursensors nach
einem Starten des Luftmengenmessers bereit.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung, wenn ein Start der Maschine durch die Starterfassungseinheit
erfasst ist, wird der Heizabschnitt des Luftmengenmessers aufgeheizt
und der Ansauglufttemperatursensor gestartet. Während einer Periode zwischen
einem Start der Maschine und einer Vervollständigung des Startens des Ansauglufttemperatursensors
wird die durch den Luftmengenmesser gemessene Ansaugluftmenge basierend
auf der Ansauglufttemperatur, die durch den Temperaturfühlabschnitt
des Luftmengenmessers vor dem Heizen des Heizabschnitts gefühlt wird,
korrigiert. Somit kann auch vor einer Vervollständigung des Startens des Ansauglufttemperatursensors
die Ansaugluftmenge basierend auf der tatsächlich gefühlten Ansauglufttemperatur
korrigiert werden, so dass die Ansaugluftmenge mit hoher Genauigkeit
berechnet werden kann.
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Ein
dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren des Berechnens
einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine. Dieses Verfahren
umfasst einen Schritt des Vorhersagens eines Starts der Maschine;
Startens eines Ansauglufttemperatursensors, der in einem Ansaugdurchlass
der Maschine angeordnet ist, wenn ein Start der Maschine vorhergesagt wird;
Vorheizen eines Heizabschnitts, der in einem Luftmengenmesser enthalten
ist, der in dem Ansaugdurchlass angeordnet ist und die Ansaugluftmenge misst,
wenn ein Start der Maschine vorhergesagt wird; Beschaffens einer
Ansauglufttemperatur, die durch einen in dem Luftmengenmesser enthaltenen Temperaturfühlabschnitt
gefühlt
wird, vor einem Vorheizen; und Kalibrierens von Charakteristika
des Temperaturfühlabschnitts,
wenn eine Differenz zwischen der beschafften Ansauglufttemperatur
und der Ansauglufttemperatur, die durch den Ansauglufttemperatursensor
gefühlt
wird, nach einer Vervollständigung
eines Startens des Ansauglufttemperatursensors gleich oder unter
einem vorbestimmten Wert ist.
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In
dem dritten Aspekt der Erfindung kann beurteilt werden, dass sich
der Luftmengenmesser oder der Ansauglufttemperatursensor in einem
abnormalen Zustand befinden, wenn der vorstehend erwähnte Unterschied
nach einer Vervollständigung
eines Startens des Ansauglufttemperatursensors über dem vorbestimmten Wert
liegt.
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Ein
vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren des Berechnens
einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine. Dieses Verfahren
umfasst einen Schritt des Erfassen eines Starts der Maschine; Aktivierens
eines Ansauglufttemperatursensors, der in einem Ansaugdurchlass
der Maschine angeordnet ist und eine Ansauglufttemperatur misst,
wenn ein Start der Maschine erfasst wird; Heizens eines Heizabschnitts,
der in einem Luftmengenmesser enthalten ist, der in dem Ansaugdurchlass
enthalten ist und die Ansaugluftmenge misst, wenn ein Start der Maschine
erfasst wird; Beschaffens der Ansauglufttemperatur, die durch den
in dem Luftmengenmesser enthaltenen Temperaturfühlabschnitt gefühlt wird,
vor dem Heizen des Heizabschnitts; und Korrigierens der Ansaugluftmenge,
die durch den Luftmengenmesser gemessen wird, basierend auf der
beschafften Ansauglufttemperatur, während einer Periode zwischen einem
Start der Maschine und einer Vervollständigung des Startens des Ansauglufttemperatursensors.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlicher, wobei
gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente darzustellen,
und wobei zeigen:
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1 eine
Ansicht, die zum Erklären
der Konstruktion eines Systems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird;
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2 eine
Ansicht, die einen in 1 gezeigten Luftmengenmesser
und seine Umgebung zeigt;
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3A und 3B Ansichten,
die ein in 2 gezeigtes Strömungsratenfühlelement
zeigen;
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4 ein
Schaltungsdiagramm, das eine Brückenschaltung
zeigt, die als eine Ansaugluftmengenerfassungsschaltung dient;
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5A und 5B Flussdiagramme,
die eine Routine darstellen, die durch eine ECU in dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgeführt wird;
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6A und 6B Flussdiagramme,
die eine Routine darstellen, die durch eine ECU in einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ausgeführt
werden; und
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7 ein
Flussdiagramm, das eine Routine darstellt, das durch eine ECU in
einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung durchgeführt
wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Einige
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In
den Zeichnungen werden gleiche Bezugszeichen zum Kennzeichnen der
gleichen oder entsprechenden Elemente verwendet, wobei eine wiederholte
Beschreibung von diesen nicht vorgesehen ist.
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Zunächst wird
das erste Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die zum
Erklären
der Konfiguration eines Systems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung verwendet wird. Das System des ersten Ausführungsbeispiels
umfasst eine Brennkraftmaschine 1. Die Maschine 1 hat
eine Vielzahl von Zylindern. In 1 ist nur
einer der vielen Zylinder dargestellt.
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Die
Maschine 1 umfasst einen Zylinderblock 4, der
Kolben 2 enthält.
Die Kolben 2 sind über
einen Kurbelmechanismus mit einer Kurbelwelle 6 verbunden.
Ein Kurbelwinkelsensor 8 ist in der Umgebung der Kurbelwelle 6 bereitgestellt.
Der Kurbelwinkelsensor 8 ist eingerichtet, um den Drehwinkel
der Kurbelwelle 6 zu messen. Der Zylinderkopf 4 ist
mit einem Kühlmitteltemperatursensor 10 zum
Messen der Kühlmitteltemperatur
versehen.
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Ein
Zylinderkopf 12 ist auf dem Zylinderblock 4 angebracht.
Eine Verbrennungskammer 14 ist zwischen der oberen Oberfläche von
jedem der Kolben 2 und dem Zylinderkopf 12 geformt.
Der Zylinderkopf 12 ist mit einer Glühkerze oder einer Zündkerze 16 zum
Zünden
eines Luft-Kraftstoff-Gemisches
in der Verbrennungskammer 14 versehen.
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Der
Zylinderkopf 12 hat eine Ansaugöffnung 18, die mit
der Verbrennungskammer 14 in Verbindung steht. Ein Ansaugventil 20 ist
in einem Abschnitt des Zylinderkopfs 12 angebracht, der
die Ansaugöffnung 18 mit
der Verbrennungskammer 14 verbindet. Ein Ansaugdurchlass 22 ist
mit der Einlassöffnung 18 verbunden.
Eine Einspritzdüse 24 ist
in der Umgebung der Einlassöffnung 18 zum
Einspritzen von Kraftstoff in den Ansaugdurchlass 22 nahe
der Ansaugöffnung
bereitgestellt. Ein Zwischenbehälter 26 ist
in dem Ansaugdurchlass 22 bereitgestellt.
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Eine
Drosselklappe 28 ist in dem Ansaugdurchlass 22 vor
dem Zwischenbehälter 26 bereitgestellt.
Die Drosselklappe 28 ist eine elektronisch gesteuerte Klappe,
die durch einen Drosselmotor 30 angetrieben wird. Die Drosselklappe 28 ist
angepasst, um basierend auf einer Position eines Gaspedals oder
einer Pedalbewegung, die durch einen Beschleunigungshubsensor 32 erfasst
wird, angesteuert zu werden. Ein Drosselöffnungssensor 34 ist
in der Umgebung der Drosselklappe 28 bereitgestellt. Der
Drosselöffnungssensor 34 fühlt die
Drosselöffnung.
Ein Luftmengenmesser 36 einer Mikromaschinen-Art ist in
dem Ansaugdurchlass 22 vor der Drosselklappe 28 angeordnet.
Wie detailliert beschrieben wird, misst der Luftmengenmesser 36 die
Ansaugluftmenge oder Strömungsrate
einer Ansaugluft. Ein Luftreiniger 42 ist vor dem Luftmengenmesser 36 angeordnet.
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Der
Zylinderkopf 12 besitzt ebenso eine Abgasöffnung 44,
die mit der Brennkammer 14 in Verbindung steht. Ein Abgasventil 46 ist
in einem Abschnitt des Zylinderkopfs 12 angebracht, der
die Abgasöffnung 44 mit
der Verbrennungskammer 14 verbindet. Ein Abgasdurchlass 48 ist
mit der Abgasöffnung 44 verbunden.
Ein Katalysator 50 zum Reinigen von Abgas ist in dem Abgasdurchlass 48 bereitgestellt.
Ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 52 zum Messen
des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
ist in dem Abgasdurchlass 48 vor dem Katalysator 50 angeordnet.
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Das
System des vorliegenden Ausführungsbeispiels
umfasst eine ECU (elektronische Steuerungseinheit) 60,
die als eine Steuerungseinheit dient. Die Zündkerze 16, die Einspritzdüse 24,
der Drosselmotor 30 und andere Komponenten sind mit der
Ausgabeseite der ECU 60 verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 6,
der Kühlmitteltemperatursensor 10,
der Drosselöffnungssensor 34,
der Luftmengenmesser 36, der Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 52 und
andere Sensoren oder Komponenten sind mit der Eingabeseite der ECU 60 verbunden.
Die ECU 60 führt
basierend auf den Ausgaben der Sensoren eine Steuerung der gesamten
Maschine durch, inklusive einer Kraftstoffeinspritzsteuerung und
einer Zündzeitpunktsteuerung.
Die ECU 60 berechnet auch die Maschinendrehzahl basierend
auf der Ausgabe des Kurbelwinkelsensors 6. Die ECU 60 berechnet
auch die Ansaugluftmenge der Maschine 1 durch Korrigieren
der Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengenmesser 36 gemessen
wird, basierend auf der Ansauglufttemperatur.
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2 stellt
den Luftmengenmesser 36 und seine Umgebung dar. Wie in 2 gezeigt
umfasst der Luftmengenmesser 36 ein Strömungsratenfühlelement 38, das
als ein Ansaugluftmengenfühlabschnitt
dient. Das Strömungsratenfühlelement 38 ist in
der Form eines Mikrochip-Bausteins. Das Strömungsratenfühlelement 38 wird
durch ein Befestigungselement 39 gestützt. Der Luftmengenmesser 36 umfasst
ebenso einen Ansauglufttemperatursensor 40 einer Thermistor-Art.
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3A und 3B stellen
das in 2 gezeigte Strömungsratenfühlelement 38 dar.
Genauer ist 3A eine Vorderansicht des Strömungsratenfühlelements 38,
von einer Richtung senkrecht zu der Strömungsrichtung der Luft aus
gesehen, und 3B ist eine Querschnittsansicht
entlang von IIIB-IIIB von 3A. 4 stellt
eine Brückenschaltung
dar, die als eine Ansaugluftmengenerfassungsschaltung dient. Wie
in 3B gezeigt ist, ist ein Unterstützungsfilm 32,
der aus einem Siliziumnitritfilm besteht und eine Dicke von ungefähr 0,5 μm besitzt, auf
einer Oberfläche
eines flachen Substrats 41 in der Form eines Siliziumsubstrats
gebildet. Ein Heizwiderstand 73 und Temperaturfühlwiderstände 74, 75 sind
auf dem Unterstützungsfilm 72 geformt.
Jeder der Heizwiderstände 73 und
Temperaturfühlwiderstände 74, 75 besteht
aus einem hitzeempfindlichen Widerstandsfilm, der zum Beispiel aus
Platin geformt ist und eine Dicke von ungefähr 0,1 μm besitzt. Der Temperaturfühlwiderstand 74 ist über Verdrahtungsraster 83, 84 mit
externen Elektroden 93, 94 verbunden. Der Temperaturfühlwiderstand 75 ist über Verdrahtungsraster 85, 86 mit
externen Elektroden 95, 96 verbunden.
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Ein
Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 ist
auf dem Unterstützungsfilm 72 geformt.
Der Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 besteht
aus einem hitzeempfindlichen Widerstandsfilm, der zum Beispiel aus
Platin geformt wird und eine Dicke von ungefähr 0,1 μm besitzt. Der Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 ist über Verdrahtungsraster 87, 88 als
Anschlussraster mit externen Elektroden 97, 98 verbunden.
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Ein
Schutzfilm 77 in der Form eines Siliziumnitritfilms mit
einer Dicke von ungefähr
0,5 μm ist
auf dem Heizwiderstand 73, Temperaturfühlwiderständen 74, 75 und
Verdrahtungsrastern 81 bis 88 geformt.
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Zusätzlich ist
ein Schutzfilm 78 auf der Rückseite des Substrats 71 geformt.
Eine Aussparung 71A ist in einem Abschnitt der Rückseite
des Substrats 71 geformt, von welcher der Schutzfilm 78 entfernt
ist. Die Aussparung 71A stellt eine Membran 79 bereit,
die zum Erfassen der Strömungsrate
einer Ansaugluft verwendet wird. Das Strömungsratenfühlelement 38 ist derart
positioniert, dass die Membran 79 der Strömung der
Luft ausgesetzt ist.
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Der
Heizwiderstand 73 und der Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 stellen
Teile der Erfassungsschaltung wie in 4 gezeigt
bereit. In 4 sind feste Widerstände R1 bis
R5, Operationsverstärker OP1,
OP2, Transistoren TR1, TR2 und eine Energieversorgung BATT dargestellt.
Die Erfassungsschaltung ist angepasst, um den Heizstrom IH, des
Heizwiderstandes 73 derart zu steuern, dass die elektrischen
Potentiale, die an Punkt „a” und Punkt „b” in 4 gemessen
werden, gleich werden. Wenn sich die Strömungsrate von Luft erhöht, und
zwar wenn sich die Menge von Ansaugluft erhöht, erhöht sich die Menge von Hitze,
die von dem Heizwiderstand 73 zu der Luft übertragen
wird, und erhöht
sich dementsprechend der Heizstrom IH. Somit bestimmt der Luftmengenmesser 36 die
Ansaugluftmenge basierend auf dem Heizstrom IH. Andererseits wird
die Strömungsrichtung
der Luft durch Messausgaben entsprechend den Temperaturen der Temperaturfühlwiderstände 74, 75 und
Vergleichen der Ausgaben untereinander durch eine (nicht gezeigte)
Schaltung bestimmt. Wenn es keine Notwendigkeit gibt, die Luftströmungsrichtung
zu bestimmen, kann ein einzelner Temperaturmesswiderstand bereitgestellt
werden.
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Merkmale
des ersten Ausführungsbeispiels werden
beschrieben. In dem System des ersten Ausführungsbeispiels wird die Ansaugluftmenge
durch den Luftmengenmesser 36 mit dem Strömungsratenfühlelement 38 in
der Form eines Mikrochip-Bausteins gemessen. Die Länge an Zeit,
die zum Starten des Luftmengenmessers 36 erforderlich ist,
ist wesentlich kürzer
als die eines herkömmlichen
Luftmengenmessers, der einen heißen Draht verwendet.
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In
dem Fall, in dem Wassertropfen oder Eis auf dem Strömungsratenfühlelement 38 abgelagert sind,
ist der Luftmengenmesser 36 nicht dazu in der Lage, die
Ansaugluftmenge zu messen, auch wenn sein Starten sofort vervollständigt wird.
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Deshalb
werden in dem ersten Ausführungsbeispiel
der Heizwiderstand 73 und die Temperaturfühlwiderstände 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 zu der Zeit mit Energie versorgt,
zu der vorhergesagt ist, dass die Maschine bald gestartet werden
wird. Die Vorhersagung wird zum Beispiel vorgenommen, wenn der Fahrer
die Tür öffnet, der
Fahrer sich auf den Fahrersitz sitzt oder der Fahrer einen Schlüssel in
einen Zylinder einsetzt. Mit den somit mit Energie versorgten Widerständen 73, 74, 75 wird
der Luftmengenmesser 36 im Voraus aufgeheizt, oder vor dem
Start der Maschine vorgeheizt, so dass Einflüsse von abgelagerten Wassertropfen
oder Eis eliminiert werden können.
Und zwar auch in dem Fall, in dem Wassertropfen oder Eis auf dem
Strömungsratenfühlelement 38 als
ein Ansaugluftmengenfühlabschnitt
des Luftmengenmessers 36 abgelagert sind, bevor die Maschine
gestartet ist, können
die Wassertropfen oder das Eis durch Vorheizen des Luftmengenmessers 36 verdampft
werden. Dies ermöglicht es
dem Luftmengenmesser 36, die Ansaugluftmenge unmittelbar
nach einem Start der Maschine zu messen.
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Ebenso
wird in dem ersten Ausführungsbeispiel
die Ansauglufttemperatur durch den Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 vor
dem Vorheizen des Luftmengenmessers 36 gefühlt. Nachdem
ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 vervollständigt ist,
werden die Ansauglufttemperatur TAFM, die durch den Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 gefühlt wurde
und die Ansauglufttemperatur TA, die durch den Ansauglufttemperatursensor 40 gefühlt wird,
miteinander verglichen. Wenn ein Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur
TAFM und der Ansauglufttemperatur TA groß ist, kann eine Fehlfunktion
des Luftmengenmessers 36 oder des Ansauglufttemperatursensors 40 erfasst
werden.
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Wenn
in dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorstehend erwähnte
Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM und der Ansauglufttemperatur
TA klein ist und die Maschine 1 nicht gestartet ist, obwohl
ein Vorheizen für
eine ausreichende Zeit zum Verdampfen der abgelagerten Wassertropfen und
des Eises durchgeführt
wurde, wird ein Vorheizen des Luftmengenmessers 36 beendet.
Als ein Ergebnis kann der Energieverbrauch der Batterie unterdrückt oder
reduziert werden.
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Ein
bestimmter Prozess, der gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
durchgeführt
wird, wird beschrieben. 5A und 5B sind
Flussdiagramme, die eine Routine darstellen, die durch die ECU 60 in
dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgeführt
wird.
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Gemäß der in 5A und 5B gezeigten Routine,
wird anfangs bestimmt, ob es in der nahen Zukunft eine Möglichkeit
des Startens der Maschine gibt (Schritt 100). Hier kann
bestimmt werden, dass es in der nahen Zukunft eine Möglichkeit
des Startens der Maschine gibt, wenn ein (nicht gezeigter) Sensor
oder Sensoren ein Öffnen
der Tür
des Fahrersitzes erfassen, oder dass sich der Fahrer auf den Fahrersitz
setzt, oder ein Einsetzen des Schlüssels in den Zylinder durch
den Fahrer. Wenn in Schritt 100 bestimmt ist, dass es in
der nahen Zukunft keine Möglichkeit
des Startens der Maschine gibt, und zwar, wenn die Maschine bereits
gestartet wurde, oder die vorstehend erwähnten (nicht gezeigten) Sensoren
keine Erfassung machen, wird die Routine von 5A und 5B sofort
beendet.
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Andererseits,
wenn in Schritt 100 bestimmt ist, dass es in der nahen
Zukunft eine Möglichkeit
des Startens der Maschine gibt, und zwar, wenn einer der (nicht
gezeigten) Sensoren eines der vorstehend erwähnten Ereignisse erfasst, werden
der Fluidtemperaturfühlabschnitt 76,
der als ein Temperaturfühlabschnitt
des Luftmengenmessers 36 dient, und der Ansauglufttemperatursensor 40 gestartet
(das heißt
mit Energie versorgt) (Schritt 102). Während ein Starten des Fluidtemperaturfühlabschnitts 76 sofort
vervollständigt
ist, ist zum Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 einige
längere
Zeit erforderlich. In Schritt 102 wurden der Heizwiderstand 73 und
die Temperaturfühlwiderstände 74, 75 noch
nicht mit Energie versorgt. In der folgenden Beschreibung können der
Heizwiderstand 73 und die Temperaturfühlwiderstände 74, 75 „ein Heizabschnitt 73, 74, 75” genannt
werden, wenn dies angemessen ist.
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Als
Nächstes
wird die Ausgabe des Temperaturfühlabschnitts 76 empfangen
und die empfangene Ausgabe wird als eine vorläufige Ansauglufttemperatur
TAFM genommen (Schritt 104). In Schritt 104 fühlt der
Temperaturfühlabschnitt 76 die
Ansauglufttemperatur in einem Zustand, in dem der Heizwiderstand 73 und
die Temperaturfühlwiderstände 74, 75 nicht
erhitzt sind. Nachfolgend wird der Heizabschnitt 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 energetisiert (das heißt mit Energie
versorgt) (Schritt 106). Als ein Ergebnis wird der Luftmengenmesser 36 im
Voraus aufgeheizt (das heißt
vor dem Start der Maschine). Als Nächstes wird bestimmt, ob die
Zeit, die erforderlich ist, um dem Ansauglufttemperatursensor 40 zu ermöglichen,
die Ansauglufttemperatur zu fühlen, und
zwar eine ausreichende Zeit zum Sicherstellen der gewünschten
Charakteristika des Ansauglufttemperatursensors 40 vergangen
ist, seit ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 in
Schritt S102 initiiert wurde (Schritt 108). Wenn im Schritt
S108 bestimmt ist, dass ausreichende Zeit vergangen ist, wird die
ausgegebene Ansauglufttemperatur TA des Ansauglufttemperatursensors 40 empfangen
(Schritt 110). Dann wird bestimmt, ob ein Unterschied zwischen
der Ausgabe TAFM des Temperaturfühlabschnitts 76,
die im Schritt 104 empfangen wird, und die Ausgabe TA des
Ansauglufttemperatursensors 40, die im Schritt 110 empfangen
wird, über
einem vorbestimmten Wert ist (Schritt 112).
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Wenn
im Schritt 112 bestimmt ist, dass der Unterschied über dem
vorbestimmten Wert liegt, wird beurteilt, dass sich der Luftmengenmesser 36 oder der
Ansauglufttemperatursensor 40 in einem abnormalen Zustand
befinden und der Fahrer des Fahrzeugs wird über die Abnormalität informiert
(Schritt 114). Genauer wird eine Warnlampe eingeschaltet oder
ein Warnton erzeugt.
-
Andererseits,
wenn in Schritt 112 bestimmt ist, dass der Unterschied
gleich oder unter dem vorbestimmten Wert ist, und zwar wenn beurteilt
wird, dass der Luftmengenmesser 36 und der Ansauglufttemperatursensor 40 in
normalen Zuständen
sind, wird bestimmt, ob die Maschine gestartet wurde (Schritt 116).
Wenn im Schritt 116 bestimmt ist, dass die Maschine gestartet
wurde, wird die Routine von 5A und 5B beendet.
Wenn in Schritt 116 bestimmt ist, dass die Maschine nicht
gestartet wurde, wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit vergangen ist,
seit eine Stromversorgung des Heizteils 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 initiiert wurde (Schritt 118).
Die vorbestimmte Zeit ist definiert als eine Länge von Zeit, die zum Verdampfen
von Wassertropfen oder Eis, das auf einer Oberfläche des Fühlelements des Luftmengenmessers 36 abgelagert
ist, in dem Fall, in dem eine Kondensation oder ein Vereisen auf der
Oberfläche
auftritt, ausreichend ist. Wenn im Schritt 118 bestimmt
ist, dass die vorbestimmte Zeit vergangen ist, wird eine Energieversorgung
von der Batterie in dem Heizabschnitt 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 gestoppt (Schritt 120). Ein
Stoppen einer Energieversorgung des Heizabschnitts verhindert eine
Energieverschwendung der Batterie.
-
Gemäß der in 5A und 5B gezeigten Routine,
wenn beurteilt ist, dass die Maschine in der nahen Zukunft gestartet
wird, wird der Heizabschnitt 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 wie vorstehend beschrieben mit Energie
versorgt. Somit wird der Luftmengenmesser 36 im Voraus
vor einem Start der Maschine aufgeheizt. Da abgelagerte Wassertropfen
oder Eis durch ein Vorheizen verdampft werden können, ist der Luftmengenmesser 36 dazu
in der Lage, die Ansaugluftmenge unmittelbar nach dem Starten der
Maschine zu messen.
-
Ebenso
kann eine Abnormalität
(oder eine Fehlfunktion) des Luftmengenmessers 36 oder
des Ansauglufttemperatursensors 40 durch Vergleichen der
Ansauglufttemperatur TAFM, die durch den Temperaturfühlabschnitt 76 vor
dem Vorheizen gefühlt wird,
mit der Ansauglufttemperatur TA, die durch den Ansauglufttemperatursensor 40 gefühlt wird,
erfasst werden, nachdem ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 vervollständigt ist.
Somit stellt das System dieses Ausführungsbeispiels eine neue Funktion
des Bestimmens eines Fehlers des Luftmengenmessers 36 oder
des Ansauglufttemperatursensors 40 nach einem Starten des
Luftmengenmessers 36 bereit.
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Wenn
ein Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM und der Ansauglufttemperatur TA
klein ist und die Maschine 1 nicht gestartet wird, obwohl
der Luftmengenmesser 36 im Voraus für eine ausreichende Zeit aufgeheizt
wurde, wird eine Energieversorgung des Heizabschnitts 74, 74, 75 gestoppt,
um dadurch eine Energieverschwendung der Batterie zu unterdrücken oder
zu reduzieren.
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Während eine
Energieversorgung des Heizabschnitts 73, 74, 75 gestoppt
ist, wenn die Maschine 1 auch nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeit vom Start einer Energieversorgung des Heizabschnitts 73, 74, 75 nicht
gestartet wird, kann es fortgesetzt werden, dass der Heizabschnitt 73, 74, 75 mit
Energie versorgt wird, wenn die Batterie eine ausreichende Menge
von extra Energie besitzt. (Diese Modifizierung kann ebenso auf
das nachstehend beschriebene zweite Ausführungsbeispiel angewendet werden.) In
diesem Fall ist der Luftmengenmesser 36 dazu in der Lage,
die Ansaugluftmenge unmittelbar nach einem Start der Maschine zu
messen, auch wenn es vom Start einer Energieversorgung des Heizabschnitts
zum Start der Maschine eine lange Zeit braucht.
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Während der
Ansauglufttemperatursensor 40 in dem ersten Ausführungsbeispiel
im Inneren des Luftmengenmessers 36 angebracht ist, kann
der Ansauglufttemperatursensor 40 außerhalb des Luftmengenmessers 36 angebracht
sein. In diesem Fall ist es wünschenswert,
den Ansauglufttemperatursensor 40 in der Umgebung des Luftmengenmessers 36 zu
platzieren.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
kann es angesehen werden, dass eine Ausführung von Schritt 100 durch
die ECU 60 eine „Startvorhersageeinheit” gemäß dem ersten
und zweiten Aspekt der Erfindung bereitstellt, eine Ausführung von
Schritt 102 eine „Ansauglufttemperatursensor
Aktivierungseinheit” gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung bereitstellt, eine Ausführung von Schritt 104 eine „Ansauglufttemperatur-Beschaffungseinheit” gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung bereitstellt, eine Ausführung von Schritt 106 eine „Vorheizeinheit” gemäß dem ersten
und zweiten Aspekt der Erfindung bereitstellt und eine Ausführung von
Schritten 112, 114 eine Abnormalitätsbeurteilungseinheit” gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung bereitstellt.
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Als
Nächstes
wird Bezug nehmend auf 6A und 6B das
zweite Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. Das System des zweiten Ausführungsbeispiels
wird dadurch realisiert, dass die ECU 60 veranlasst wird,
eine Routine von 6A und 6B, wie
nachstehend beschrieben wird, unter Verwendung der Hardware-Anordnung,
wie in 1 bis 4 gezeigt, auszuführen.
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Merkmale
des zweiten Ausführungsbeispiels werden
beschrieben. Wenn in dem ersten Ausführungsbeispiel ein Unterschied
zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM, die durch den Temperaturfühlabschnitt 76 gefühlt wird,
und der Ansauglufttemperatur TA, die durch den Ansauglufttemperatursensor 40 gefühlt wird,
klein ist, wird der Heizabschnitt 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 für
eine vorbestimmte Zeit mit Energie versorgt. Und zwar wird der Luftmengenmesser 36 im
Voraus zu der Zeit, zu der ein Start der Maschine 1 vorhergesagt
wird, gestartet, so dass Wassertropfen oder Eis, das auf dem Strömungsratensensorelement 38 des
Luftmengenmessers 36 abgelagert ist, verdampft werden kann.
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Wenn
in dem zweiten Ausführungsbeispiel ein
Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM und der Ansauglufttemperatur
TA klein ist, werden die Charakteristika des Temperaturfühlabschnitts 76 basierend
auf dem Unterschied kalibriert. Danach wird das Vorheizen des Luftmengenmessers 36 für eine ausreichende
Zeit zum Verdampfen der abgelagerten Wassertropfen oder des Eises
fortgesetzt, und das Vorheizen wird beendet, wenn die Maschine 1 nicht
gestartet wird, wie im ersten Ausführungsbeispiel.
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Ein
spezieller Prozess, der gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
durchgeführt
wird, wird beschrieben. 6A und 6B sind
Flussdiagramme, die eine Routine darstellen, die durch die ECU 60 in
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ausgeführt
wird.
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Gemäß der Routine,
wie in 6A und 6B gezeigt,
werden Schritt 100 bis Schritt 112 ausgeführt, die
mit denen der Routine des ersten Ausführungsbeispiels wie in 5A und 5B gezeigt
identisch sind. Wenn in Schritt 112 bestimmt ist, dass
ein Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM und der Ansauglufttemperatur
TA über dem
vorbestimmten Wert liegt, ist beurteilt, dass sich der Luftmengenmesser 36 oder
der Ansauglufttemperatursensor 40 in einem abnormalen Zustand
befinden, und der Fahrer des Fahrzeugs wird wie in dem ersten Ausführungsbeispiel über die
Abnormalität
informiert (Schritt 114).
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Andererseits,
wenn in Schritt 112 bestimmt ist, dass der Unterschied
gleich oder unter dem vorbestimmten Wert ist, und zwar wenn beurteilt
ist, dass der Luftmengenmesser 36 und der Ansauglufttemperatursensor 40 in
normalen Zuständen
sind, werden die Ausgabecharakteristika des Temperaturfühlabschnitts 76 gemäß dem Unterschied
zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM und der Ansauglufttemperatur
TA kalibriert (Schritt 122). Genauer wird eine Verschiebung
der Ausgabecharakteristika des Temperaturfühlabschnitts 76 von
denen des Ansauglufttemperatursensors 40 korrigiert. In
Schritt 122 wird erachtet, dass die Ausgabecharakteristika des Ansauglufttemperatursensors 40 wahr
sind, da der Ansauglufttemperatursensor 40 eine größere Verlässlichkeit
besitzt, als der Temperaturfühlabschnitt 76 und
die Ausgabecharakteristika des Temperaturfühlabschnitts 76 werden
angepasst oder kalibriert, um mit denen des Ansauglufttemperatursensors 40 überein zu
stimmen.
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Nachfolgend
werden Schritte 116, 118, 120 auf die
gleiche Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt.
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Gemäß der Routine,
wie in 6A und 6B gezeigt,
wenn ein Unterschied zwischen der Ansauglufttemperatur TAFM und
der Ansauglufttemperatur TA klein ist, werden die Ausgabecharakteristika
des Temperaturfühlabschnitts 76 gemäß dem Unterschied,
wie vorstehend erklärt,
kalibriert. Somit stellt das System des zweiten Ausführungsbeispiels eine
neue Funktion des Kalibrierens der Ausgabecharakteristika des Temperaturfühlabschnitts 76 nach
einem Starten des Luftmengenmessers 36 zusätzlich zu
den Effekten, die in dem ersten Ausführungsbeispiel wie vorstehend
beschrieben bereitgestellt sind, bereit.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
kann es angesehen werden, dass die Ausführung der Schritte 112, 122 durch
die ECU 60 eine „Kalibrierungseinheit” gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung bereitstellt.
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Als
Nächstes
wird Bezug nehmend auf 7 das dritte Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben. Das System des dritten Ausführungsbeispiels
wird dadurch realisiert, dass die ECU 60 veranlasst wird,
eine Routine von 7, die nachstehend beschrieben
wird, unter Verwendung der Hardware-Anordnung, wie in 1 bis 4 gezeigt, auszuführen.
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Merkmale
des dritten Ausführungsbeispiels werden
beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, ist es entscheidend, die
Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengenmesser gemessen wird, basierend auf
der Temperatur zu korrigieren, um die Ansaugluftmenge mit hoher
Genauigkeit zu berechnen. Während
Details der Temperatur-basierten
Korrektur hierin nicht beschrieben werden, kann die Temperatur-basierte
Korrektur mit Bezug auf eine Übersicht durchgeführt werden,
die eine Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur und der Ansaugluftmenge definiert,
oder die Temperatur-basierte Korrektur kann durch Berechnungen unter
Verwendung eines Modells durchgeführt werden. Außerdem kann
die Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengenmesser gemessen wird,
angesichts des Ansaugluftdrucks und der Maschinendrehzahl und auch
der Ansauglufttemperatur (wie zum Beispiel in
JP 5-180057 A offenbart
ist) korrigiert werden.
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Indessen
kann der Luftmengenmesser 36, der einen Mikrochip-Baustein verwendet,
wie in 2, 3A, 3B gezeigt,
den Betrieb in einer kurzen Zeit starten, aber zum Vervollständigen des Startens
des Ansauglufttemperatursensors 40 ist einige Länge an Zeit
erforderlich. Deshalb, auch wenn ein Starten des Luftmengenmessers 36 vervollständigt ist,
muss die Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengenmesser 36 gemessen
wird, basierend auf einer geschätzten
Ansauglufttemperatur korrigiert werden, bis ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 vervollständigt ist.
In diesem Fall kann die Ansaugluftmenge nicht genau berechnet werden.
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Im
dritten Ausführungsbeispiel
wird die Ansauglufttemperatur TAFM durch den Temperaturfühlabschnitt 76 des
Luftmengenmessers 36 gemessen, bevor der Heizabschnitt 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 mit Energie versorgt wird. Dann, nach
einer Vervollständigung
des Startens des Luftmengenmessers 36, wird die Ansaugluftmenge
basierend auf der Ansauglufttemperatur TAFM korrigiert, bis ein Starten
des Ansauglufttemperatursensors 40 vervollständigt ist.
Nachdem ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 vervollständigt ist,
wird die Ansaugluftmenge basierend auf der Ansauglufttemperatur
TA, die durch den Ansauglufttemperatursensor 40 gemessen
wird, korrigiert. Somit kann nach einer Vervollständigung
des Startens des Luftmengenmessers 36 die Ansaugluftmenge
basierend auf der Ansauglufttemperatur TAFM, die tatsächlich durch
den Temperaturfühlabschnitt 76 gemessen
wird, sogar in dem Fall, in dem ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 nicht
vervollständigt
wurde, korrigiert werden. Es ist somit möglich, die Ansaugluftmenge auch
in dem Fall, in dem ein Starten des Ansauglufttemperatursensors
nicht vervollständigt
wurde, mit einer hohen Genauigkeit zu berechnen.
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Ein
spezieller Prozess gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
wird beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das
eine Routine darstellt, die in dem dritten Ausführungsbeispiel durch die ECU 60 ausgeführt wird.
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Gemäß der Routine,
wie in 7 gezeigt, wird anfangs bestimmt, ob die Zündung auf
AN geschaltet ist, und zwar ob die Maschine gestartet ist (Schritt 130).
Wenn in Schritt 130 bestimmt wird, dass die Zündung auf
AUS ist, und zwar, wenn bestimmt ist, dass die Maschine nicht gestartet
wurde, wir die Routine von 7 sofort
beendet.
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Wenn
in Schritt 130 bestimmt ist, dass die Zündung AN ist, und zwar, wenn
bestimmt ist, dass die Maschine gestartet ist, werden der Fluidtemperaturfühlabschnitt 76 als
der Temperaturfühlabschnitt des
Luftmengenmessers 36 und der Ansauglufttemperatursensor 40 gestartet
(das heißt
mit Energie versorgt) (Schritt 132). Während ein Starten des Fluidtemperaturfühlabschnitts 76 sofort
vervollständigt ist,
ist einige Länge
an Zeit zum Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 erforderlich.
In Schritt 132 wurden der Heizwiderstand 73 und
die Temperaturfühlwiderstände 74, 75 als
der Heizabschnitt des Luftmengenmessers 36 noch nicht energetisiert
oder mit Energie versorgt.
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Als
Nächstes
wird die Ausgabe des Temperaturfühlabschnitts 76 empfangen
und die empfangene Ausgabe wird als eine vorläufige Ansauglufttemperatur
TAFM genommen (Schritt 134). In Schritt 134 wird
die Ansauglufttemperatur durch den Temperaturfühlabschnitt 76 in
einem Zustand, in dem der Heizwiderstand 73 und die Temperaturfühlwiderstände 74, 75 nicht
geheizt sind, gefühlt.
Danach wird der Heizabschnitt 73, 74, 75 des
Luftmengenmessers 36 energetisiert (das heißt, mit
Energie versorgt) (Schritt 136). Als ein Ergebnis wird
ein Starten des Ansaugluftmengenfühlabschnitts des Luftmengenmessers 36 sofort
vervollständigt.
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Als
Nächstes
wird die Ansauglufttemperatur TAFM, die in Schritt 134 beschafft
wird, als eine Ansauglufttemperatur als eine von wichtigen Steuerungsparametern
der Maschine 1 verwendet (Schritt 138). Die ECU 60 ist
somit dazu in der Lage, die Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengenmesser 36 gemessen
wird, basierend auf der Ansauglufttemperatur TAFM zu korrigieren.
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Als
Nächstes
wird bestimmt, ob die Zeit, die erforderlich ist, um dem Ansauglufttemperatursensor 40 zu
ermöglichen, die
Ansauglufttemperatur adäquat
zu fühlen,
nämlich
ob eine ausreichende Zeit zum Sicherstellen von gewünschten
Charakteristika des Ansauglufttemperatursensors 40 vergangen
ist, seit ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 im
Schritt 130 initiiert ist (Schritt 140). Wenn
im Schritt 140 bestimmt ist, dass nicht ausreichend Zeit
vergangen ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 138 zurück.
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Andererseits,
wenn im Schritt 140 bestimmt ist, dass ausreichend Zeit
vergangen ist, wird die Ausgabe (Ansauglufttemperatur) TA des Ansauglufttemperatursensors 40 empfangen
(Schritt 142). Dann wird die in Schritt 142 empfangene
Ansauglufttemperatur TA als eine Ansauglufttemperatur als eine von
wichtigen Steuerungsparametern der Maschine 1 verwendet
(Schritt 144). Die ECU 60 ist somit dazu in der
Lage, die Ansaugluftmenge, die durch den Luftmengenmesser 36 gemessen
ist, basierend auf der Ansauglufttemperatur TA zu korrigieren.
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Gemäß der Routine,
wie in 7 gezeigt, wird nach einem Start der Maschine,
die Ansauglufttemperatur TAFM, die durch den Temperaturfühlabschnitt 76 vor
einer Energieversorgung des Heizabschnitts 73, 74, 75 gefühlt ist,
als die Ansauglufttemperatur verwendet, bis ein Starten des Ansauglufttemperatursensors 40 vervollständigt ist,
wie vorstehend beschrieben. Somit wird auch vor einer Vervollständigung
des Startens des Ansauglufttemperatursensors 40 die Ansaugluftmenge,
die durch den Luftmengenmesser 36 gemessen ist, basierend
auf der Ansauglufttemperatur TAFM korrigiert, so dass die Ansaugluftmenge
mit einer hohen Genauigkeit berechnet werden kann.
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In
dem dritten Ausführungsbeispiel
kann es erachtet werden, dass die Ausführung von Schritt 130 durch
die ECU 60 eine „Starterfassungseinheit” gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung bereitstellt, eine Ausführung von Schritt 132 eine „Ansauglufttemperatursensor-Aktivierungseinheit” gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung bereitstellt, eine Ausführung von Schritt 134 eine „Ansauglufttemperatur-Beschaffungseinheit” gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung bereitstellt, eine Ausführung von Schritt 136 eine „Heizeinheit” gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung bereitstellt, und eine Ausführung von Schritt 138 eine „Ansaugluftmengenkorrektureinheit” gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung bereitstellt.
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Während die
Erfindung mit Bezug auf Ausführungsbeispiele
von dieser beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Erfindung
nicht auf die Ausführungsbeispiele
oder Konstruktionen begrenzt ist. Im Gegensatz dazu ist es beabsichtigt,
verschiedene Modifikationen und äquivalente
Anordnungen abzudecken. Zusätzlich,
während
die verschiedenen Elemente der Ausführungsbeispiele in verschiedenen Kombinationen
und Konfigurationen gezeigt sind, welche beispielhaft sind, sind
ebenso andere Konfigurationen und Kombinationen, die mehr, weniger oder
nur ein einzelnes Element enthalten ebenso innerhalb dem Umfang
der Erfindung enthalten.