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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 Nr.
3475853 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-A-5-180057 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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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 und einen Mikrochip-Baustein und einen Heizabschnitt
aufweist und die Ansaugluftmenge misst, eine Startvorhersageeinheit,
die einen Start der Maschine vorhersagt, und eine Vorheizeinheit, die
veranlasst, dass der Heizabschnitt im Voraus aufgeheizt wird, wenn
die Startvorhersageeinheit einen Start der Maschine vorhersagt.
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Ein
zweiter 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 und 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
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 Ansauglufttemperatur-Beschaffungseinheit,
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, gleich oder unter einem vorbestimmten Wert
ist, nach einer Vervollständigung des Startens des Ansauglufttemperatursensors.
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In
dem zweiten 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
dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Ansaugluftmengenberechnungssystem
für eine Brennkraftmaschine. Dieses System umfasst einen Luftmengenmesser,
der in einem Ansaugdurchlass der Maschine angeordnet ist und 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 dem 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 eines 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 durch die Vorheizeinheit aufgeheizt.
Somit werden auch in dem Fall, in dem Wassertropfen oder Eis auf
dem Luftmengenmesser abgelagert sind, die Wassertropfen oder das Eis
vor dem Start der Maschine verdampft. Dies ermöglicht es
dem Luftmengenmesser, die Ansaugluftmenge unmittelbar nach einem
Start der Maschine zu messen, ohne durch die abgelagerten Wassertropfen oder
das Eis beeinflusst zu werden.
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Gemäß dem
zweiten 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 zweiten 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
dritten 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
vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren des Berechnens
einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine. Dieses Verfahren
umfasst einen Schritt des Vorhersagens eines Starts der Maschine
und einen Schritt des Vorheizens eines Heizabschnitts, der in einem
Luftmengenmesser enthalten ist, der in einem Ansaugdurchlass der
Maschine angeordnet ist und die Ansaugluftmenge misst, wenn ein
Start der Maschine vorhergesagt ist.
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Ein
fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren des
Berechnens einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine. Dieses
Verfahren umfasst einen Schritt des Vorhersagens eines Starts der
Maschine, einen Schritt des Startens eines Ansauglufttemperatursensors,
der in einem Ansaugdurchlass der Maschine angeordnet ist, wenn ein
Start der Maschine vorhergesagt ist, einen Schritt eines Vorheizens
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, einen Schritt
des Beschaffens einer Ansauglufttemperatur, die durch einen Temperaturfühlabschnitt
gefühlt wird, der in dem Luftmengenmesser enthalten ist,
vor einem Vorheizen, und einen Schritt des Kalibrierens von Charakteristika
des Temperaturfühlabschnitts, wenn ein Unterschied zwischen
der beschafften Ansauglufttemperatur und der Ansauglufttemperatur, die
durch den Ansauglufttemperatursensor gefühlt ist, nach
einer Vervollständigung eines Startens des Ansauglufttemperatursensors
gleich oder unter einem vorbestimmten Wert ist.
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In
dem fünften 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
sechster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren des Berechnens
einer Ansaugluftmenge einer Brennkraftmaschine. Dieses Verfahren
umfasst einen Schritt des Erfassens eines Starts der Maschine, einen
Schritt des Startens eines Ansauglufttemperatursensors, der in einem
Ansaugdurchlass der Maschine angeordnet ist und eine Ansauglufttemperatur
fühlt, wenn ein Start der Maschine erfasst ist, einen Schritt
des Heizens eines Heizabschnitts, der in einem Luftmengenmesser
enthalten ist, der in dem Ansaugdurchlass angeordnet ist und die
Ansaugluftmenge misst, wenn ein Start der Maschine erfasst ist, einen
Schritt des Beschaffens der Ansauglufttemperatur, die durch einen
Temperaturfühlabschnitt gefühlt wird, der in dem
Luftmengenmesser enthalten ist, vor dem Vorheizen des Heizabschnitts,
und einen Schritt des Korrigierens der Ansaugluftmenge, die durch
den Luftmengenmesser gemessen ist, basierend auf einer beschafften
Ansauglufttemperatur, während einer Periode zwischen einem
Start der Maschine und einer Vervollständigung eines 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).
-
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.
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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
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.
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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 Temperaturbasierten 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-A-5-180057 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.
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Zusammenfassung
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Wenn
vorhergesagt wird, dass die Maschine in naher Zukunft gestartet
werden wird, wird ein Heizabschnitt eines Luftmengenmessers mit
Energie versorgt, um im Voraus aufgeheizt zu werden (Schritt 106).
Vor dem Vorheizen wird eine Ansauglufttemperatur TAFM durch einen
Temperaturfühlabschnitt des Luftmengenmessers gefühlt
(Schritt 104). Nach einer Vervollständigung des
Startens des Ansauglufttemperatursensors wird ein Unterschied zwischen
der Ansauglufttemperatur TA, die durch den Ansauglufttemperatursensor
gefühlt wird, und der vorher gefühlten Ansauglufttemperatur
TAFM erhalten. Wenn der Unterschied über einem vorbestimmten
Wert ist, ist beurteilt, dass der Ansauglufttemperatursensor oder der
Luftmengenmesser in einem abnormalen Zustand sind (Schritt 114).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 3475853 [0003]
- - JP 5-180057 A [0004, 0069]