DE112018003851B4

DE112018003851B4 - Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung

Info

Publication number: DE112018003851B4
Application number: DE112018003851.3T
Authority: DE
Inventors: Yusaku Suzuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2038-06-27
Also published as: WO2019021722A1; US20200158036A1; DE112018003851T5; US11008961B2; JP6780600B2; JP2019027350A

Abstract

Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung, aufweisend:eine arithmetische Steuereinheit (20), die dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Steuerspeicherbereichs (20m) eine Berechnung durchzuführen, um einen Soll-Steuerbetrag zu berechnen, der ein Sollwert eines Steuerbetrags ist, durch welchen ein Zustand einer Verbrennung einer Maschine (90) mit interner Verbrennung gemäß einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment, das ein Antriebsmoment der Maschine mit interner Verbrennung ist, das durch einen Nutzer angefordert wird, gesteuert wird; undeine arithmetische Überwachungseinheit (30, 30A, 30B), die dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Überwachungsspeicherbereichs (30m), der sich von dem Steuerspeicherbereich unterscheidet, eine Berechnung durchzuführen und ein Vorhandensein oder Fehlen eines Drehmoment-Anomalie-Zustands, in welchem ein geschätztes Drehmoment um einen vorgegebenen Betrag oder mehr von einem von der Maschine angeforderten Drehmoment abweicht, zu überwachen, wobei das geschätzte Drehmoment ein geschätzter Wert eines Ist-Drehmoments einer Maschine mit interner Verbrennung ist, wobei das von der Maschine angeforderte Drehmoment von der Maschine mit interner Verbrennung angefordert wird, wobeidie arithmetische Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Durchblase-Zustandsbetrags das geschätzte Drehmoment zu berechnen, wobeider Durchblase-Zustandsbetrag folgendes isteine Durchblasemenge, die eine Menge an Ansaugluft beträgt, die in einem Ansaughub der Maschine aus einem Auslassanschluss (90out) mit interner Verbrennung durchbläst,ein Grad, in welchem Ansaugluft aus dem Auslassanschluss durchbläst, odereine Luftmenge im Zylinder, die eine Menge an Luft ist, die in eine Brennkammer (90a) der Maschine mit interner Verbrennung gefüllt wird, wobeidie arithmetische Steuereinheit eine Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit (221b) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen, der verwendet wird, um den Soll-Steuerbetrag zu berechnen,die arithmetische Überwachungseinheit eine Erlangungseinheit (S32B) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu erlangen, der durch die Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit berechnet wird, unddie arithmetische Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, unter Verwendung des Durchblase-Zustandsbetrags, der durch die Erlangungseinheit erlangt wird, das geschätzte Drehmoment zu berechnen, unddann, wenn der Durchblase-Zustandsbetrag, der durch die Erlangungseinheit erlangt wird, außerhalb eines vorgegebenen Bereichs vorliegt, die arithmetische Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag, der verwendet wird, um das geschätzte Drehmoment zu berechnen, auf eine Obergrenze oder eine Untergrenze des vorgegebenen Bereichs zu beschränken.

Description

Querverweis auf ähnliche Anmeldung
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2017-146 908 , eingereicht am 28. Juli 2017 ( JP 2019 - 027 350 A ). Die gesamten Offenbarungen aller vorstehenden Anmeldungen sind hierin durch Bezugnahme mit aufgenommen.
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung.
Stand der Technik
Patentliteratur 1 offenbart eine Einrichtung, die das Vorhandensein oder Fehlen von verschiedenen Drehmoment-Anomalien überwacht, wie beispielsweise eine große Abweichung zwischen einem Antriebsmoment einer Maschine mit interner Verbrennung, das durch einen Nutzer angefordert wird (vom Nutzer angefordertes Drehmoment) und einem Ist-Drehmoment der Maschine mit interner Verbrennung.
Literatur zum Stand der Technik
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2010- 196 713 A
Kurzfassung der Erfindung
Luft, die durch ein Drosselventil durchtritt, wird bei einem Kompressionshub überhaupt nicht komprimiert bzw. verdichtet und wird zur Verbrennung verwendet, und ein Teil einer Luft, die in eine Brennkammer strömt, kann aus einem Auslassanschluss strömen gelassen werden, zum Beispiel zum Zweck einer Spülung. Spülung bezieht sich darauf, dass sowohl ein Ansaugventil als auch ein Abgasventil unmittelbar nach einem Start eines Ansaughubs geöffnet werden, um einen Teil einer Ansaugluft aus einem Auslassanschluss durchblasen zu lassen und ein Gas mit hoher Temperatur oder ein nicht verbranntes Gas, das in der Brennkammer verbleibt, aus dem Auslassanschluss auszukehren.
Daher unterscheidet sich ein Ist-Drehmoment abhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen eines Durchblasens, selbst wenn eine Menge an Luft, die durch ein Drosselventil durchtritt, identisch ist. Wegen dieses Sachverhalts kann bei einer herkömmlichen Drehmoment-Anomalie-Überwachung ein Schätzfehler des Ist-Drehmoments erhöht werden und verschiedene Drehmoment-Anomalien können nicht genau überwacht werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung vorzusehen, bei welchem verschiedene Drehmoment-Anomalien genau überwacht werden können.
Gemäß einem ersten Aspekt bzw. Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Steuersystem der Maschine mit interner Verbrennung eine arithmetische Steuereinheit, die dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Steuerspeicherbereichs eine Berechnung durchzuführen, um einen Soll-Steuerbetrag zu berechnen, der ein Sollwert eines Steuerbetrags ist, durch welchen ein Zustand einer Verbrennung einer Maschine mit interner Verbrennung gemäß einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment, das ein Antriebsmoment der Maschine mit interner Verbrennung ist, das durch einen Nutzer angefordert wird, gesteuert wird. Das Steuersystem der Maschine mit interner Verbrennung umfasst ferner eine arithmetische Überwachungseinheit, die dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Überwachungsspeicherbereichs, der sich von dem Steuerspeicherbereich unterscheidet, eine Berechnung durchzuführen und ein Vorhandensein oder Fehlen eines Drehmoment-Anomalie-Zustands, in welchem ein geschätztes Drehmoment um einen vorgegebenen Betrag oder mehr von einem von der Maschine angeforderten Drehmoment abweicht, zu überwachen. Das geschätzte Drehmoment ist ein geschätzter Wert eines Ist-Drehmoments der Maschine mit interner Verbrennung. Das von der Maschine angeforderte Drehmoment wird von der Maschine mit interner Verbrennung angefordert. Die arithmetische Überwachungseinheit ist dazu konfiguriert, unter Verwendung eines Durchblase-Zustandsbetrags das geschätzte Drehmoment zu berechnen. Der Durchblase-Zustandsbetrag ist eine Durchblasemenge, die eine Menge an Ansaugluft ist, die in einem Ansaughub der Maschine mit interner Verbrennung aus einem Auslassanschluss durchbläst, ein Grad, in welchem Ansaugluft aus dem Auslassanschluss durchbläst, oder eine Luftmenge im Zylinder, die eine Menge an Luft ist, die in eine Brennkammer der Maschine mit interner Verbrennung gefüllt wird.
Gemäß dem Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung wird ein Durchblase-Zustandsbetrag verwendet, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen, das verwendet wird, um verschiedene Drehmoment-Anomalien zu überwachen. Aus diesem Grund kann ein Berechnungsfehler des geschätzten Drehmoments, der durch das Vorhandensein oder Fehlen eines Durchblasens, wie bei einer Spülung oder dergleichen, verursacht wird, reduziert werden, und verschiedene Drehmoment-Anomalien können genau überwacht werden.
Figurenliste
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden. Es zeigt/es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines Steuersystems der Maschine mit interner Verbrennung bei einer ersten Ausführungsform;
2 ein Blockdiagramm eines Steuermoduls, das in 1 gezeigt wird;
3 ein Blockdiagramm des Steuermoduls, das in 1 gezeigt wird;
4 ein schematisches Diagramm einer Maschine mit interner Verbrennung, das eine Situation veranschaulicht, bei welcher eine Spülung durchgeführt wird;
5 ein Blockdiagramm eines Überwachungsmoduls, das in 1 gezeigt wird;
6 eine Zeichnung, die veranschaulicht, wie ein Wert eines Verbrennungsdrehmoments relativ zu einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge durch eine Spülung beeinflusst wird;
7 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren für eine Drehmoment-Überwachungssteuerung bei der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
8 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren für die Berechnungsverarbeitung des erforderlichen Drehmoments zur Überwachung, die in 7 gezeigt wird, veranschaulicht;
9 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren für die Berechnungsverarbeitung des geschätzten Drehmoments zur Überwachung, die in 7 gezeigt wird, veranschaulicht;
10 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren für eine Durchblaseeffizienz-Berechnungsverarbeitung bei der ersten Ausführungsform veranschaulicht;
11 Zeitdiagramme, die einen Aspekt veranschaulichen, bei welchem Zeitveränderungen eines Drehmoments und einer Luftmenge gezeigt werden, und fehlerhafterweise eine Drehmoment-Anomalie bestimmt wird;
12 ein Blockdiagramm eines Überwachungsmoduls bei einer zweiten Ausführungsform;
13 ein Blockdiagramm eines Überwachungsmoduls bei einer dritten Ausführungsform; und
14 ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren für die Berechnungsverarbeitung des geschätzten Drehmoments zur Überwachung, die in 13 gezeigt wird, veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Es wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Beschreibung zu einer Mehrzahl von Ausführungsformen angegeben werden. Bei der Beschreibung der Ausführungsformen kann an einander funktionell und/oder strukturell entsprechende Teile und/oder in Zusammenhang stehende Teile ein identisches Bezugszeichen oder ein Bezugszeichen, das sich lediglich an der Hunderterstelle oder höher unterscheidet, angehängt werden. Es kann für entsprechende Teile und/oder in Zusammenhang stehende Teile Bezug auf eine Beschreibung anderer Ausführungsformen genommen werden.
Erste Ausführungsform
1 veranschaulicht eine ECU 10, die eine elektronische Steuereinheit ist, die in einem Fahrzeug montiert ist, und einen Betrieb einer Maschine mit interner Verbrennung steuert, die in dem Fahrzeug montiert ist. Die Maschine mit interner Verbrennung ist in Bezug auf die vorliegende Ausführungsform eine Fremdzündungs-Benzinmaschine, kann aber auch eine Selbstzündungs-Dieselmaschine sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet die Maschine mit interner Verbrennung: einen Turbolader, der Luft unter Druck setzt und bewirkt, dass diese in eine Brennkammer gesaugt wird, sowie eine Ventilanpassvorrichtung, die einen Öffnungs-/ Schließungszeitpunkt eines Ansaug-/ Abgasventils anpasst. Die ECU 10 beinhaltet: eine MCU (Mikro-Controller-Einheit) 11, eine Zündansteuer-IC 12, eine Kraftstoffeinspritzventil-Ansteuer-IC 13, eine Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel, eine Kommunikationsschaltung 15 und eine integrierte IC 16.
Die MCU 11 beinhaltet eine CPU 11a als eine Verarbeitungseinheit, einen Speicher 11m als ein Speichermedium, eine Eingabeverarbeitungsschaltung 11c, eine Kommunikationsschaltung 11d und eine CPU-Prüfungsschaltung 11e. Bei dem Beispiel, das in 1 gezeigt wird, wird die MCU 11 konstruiert, indem die CPU 11a, der Speicher 11m, die Eingabeverarbeitungsschaltung 11c, die Kommunikationsschaltung 11d und die CPU-Prüfungsschaltung 11e über einen einzelnen Halbleiterchip integriert werden, können aber über eine Mehrzahl von Halbleiterchips verteilt integriert werden. Im Fall einer verteilten Integration über eine Mehrzahl von Halbleiterchips können die Halbleiterchips über ein gemeinsames Substrat montiert werden, oder ein Halbleiterchip kann über jedes einer Mehrzahl von Substraten montiert werden. Jeder Halbleiterchip kann in einer einzelnen gemeinsamen Kapselung untergebracht sein oder in getrennten Kapselungen untergebracht sein.
Der Speicher 11m ist ein Speichermedium, das ein Programm und Daten speichert, und beinhaltet ein nichtflüchtiges physikalisches Speichermedium, das ein durch die CPU 11a lesbares Programm nicht-temporär speichert. Das Speichermedium kann in einem Halbleiterspeicher, einer magnetischen Scheibe oder dergleichen vorgesehen sein. Wenn dieses durch die CPU 11a ausgeführt wird, bewirkt ein Programm, das in dem Speicher 11m gespeichert ist, dass die ECU 10 als eine Vorrichtung fungiert, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben wird, und bewirkt, dass eine Steuervorrichtung derart fungiert, dass diese ein Verfahren durchführt, das in der vorliegenden Beschreibung beschrieben wird.
Ein Mittel und/oder eine Funktion, das/die durch eine Steuervorrichtung vorgesehen ist/sind, kann durch eine Software, die auf einem physikalischen Speichermedium aufgezeichnet ist, und einen Computer, der die Software ausführt, nur Software, nur Hardware, oder eine Kombination dieser Elemente vorgesehen sein. Wenn eine Steuervorrichtung zum Beispiel in einer elektronischen Schaltung als Hardware vorgesehen ist, kann die Steuervorrichtung in einer digitalen Schaltung oder einer analogen Schaltung, die eine große Anzahl an logischen Schaltungen beinhaltet, vorgesehen sein.
Verschiedene Signale, die eine Maschinengeschwindigkeit, eine Gaspedalposition, einen Ansaugkrümmerdruck, einen Abgasdruck, eine Wassertemperatur, eine Öltemperatur und eine Ansaugtemperatur beinhalten, sowie ein externes Signal, das ausgehend von einer externen ECU ausgegeben wird, werden in die MCU 11 eingegeben. Diese Signale werden ausgehend von außerhalb der ECU 10 in die Eingabeverarbeitungsschaltung 11c oder die Kommunikationsschaltung 11d eingegeben.
Ein Signal einer Maschinengeschwindigkeit ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Kurbelwinkelsensors anzeigt, und auf Grundlage dieses Erfassungswerts berechnet die MCU 11 eine Anzahl an Umdrehungen pro Zeiteinheit einer Kurbelwelle (Ausgangswelle) einer Maschine mit interner Verbrennung, das heißt, eine Umdrehungsgeschwindigkeit einer Ausgangswelle. Ein Signal einer Gaspedalposition ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Gaspedalsensors anzeigt, und auf Grundlage dieses Erfassungswerts berechnet die MCU 11 einen Pedal-Herunterdrückbetrag eines Gaspedals, das durch einen Fahrer eines Fahrzeugs, das heißt einen Nutzer der Maschine mit interner Verbrennung betätigt wird.
Ein Signal eines Ansaugkrümmerdrucks ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Ansaugdrucksensors anzeigt, und auf Grundlage dieses Erfassungswerts berechnet die MCU 11 einen Druck einer Ansaugluft, die in die Brennkammer gesaugt wird. Ein Signal eines Abgasdrucks ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Abgasdrucksensors anzeigt, und auf Grundlage dieses Erfassungswerts berechnet die MCU 11 einen Druck einer Abgasluft, die ausgehend von der Brennkammer abgeführt wird. Ein Signal einer Wassertemperatur ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Wassertemperatursensors anzeigt, und auf Grundlage dieses Erfassungswerts berechnet die MCU 11 eine Temperatur eines Wassers, das die Maschine mit interner Verbrennung kühlt. Ein Signal einer Öltemperatur ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Öltemperatursensors anzeigt, und auf Grundlage dieses Erfassungswerts berechnet die MCU 11 eine Temperatur eines Schmieröls der Maschine mit interner Verbrennung oder eine Temperatur eines Arbeitsfluids eines hydraulischen Aktuators.
Ein Signal einer Ansaugtemperatur ist ein Signal, das einen Erfassungswert eines Ansauglufttemperatursensors anzeigt, und die MCU 11 berechnet auf Grundlage dieses Erfassungswerts eine Temperatur einer Ansaugluft, die in die Brennkammer gesaugt wird. Eines von konkreten Beispielen von externen Signalen, die ausgehend von einer externen ECU ausgegeben werden, ist ein Signal, das einen Betriebszustand von Zusätzen darstellt, die eine Ausgangswelle einer Maschine mit interner Verbrennung als eine Antriebsquelle verwenden. Eines von konkreten Beispielen der Zusätze ist ein Kältemittelverdichter, der in einer Klimaanlage, welche in einem Fahrzeugraum die Luft klimatisiert, vorgesehen ist, welcher ein Verdichter bzw. Kompressor ist, der eine Ausgangswelle einer Maschine mit interner Verbrennung als eine Antriebsquelle verwendet.
Die Zündansteuer-IC 12 beinhaltet ein Umschaltelement, das eine Zufuhr und Unterbrechung einer Leistung zu einer Zündvorrichtung steuert, die in einer Maschine mit interner Verbrennung vorgesehen ist, und die MCU 11 gibt ein Befehlssignal an dieses Umschaltelement aus. Genauer gesagt berechnet die MCU 11 auf Grundlage der vorstehend dargelegten verschiedenen Signale einer Maschinengeschwindigkeit und dergleichen einen Soll-Zündzeitpunkt, der ein Sollwert eines Zeitpunkts ist, zu welchem durch die Zündvorrichtung eine Funkenzündung verursacht wird, und gibt gemäß dem berechneten Soll-Zündzeitpunkt ein Befehlssignal an die Zündansteuer-IC 12 aus.
Die Kraftstoffeinspritzventil-Ansteuer-IC 13 beinhaltet ein Umschaltelement, das eine Zufuhr und Unterbrechung einer Leistung zu einem Kraftstoffeinspritzventil steuert, das in einer Maschine mit interner Verbrennung vorgesehen ist, und die MCU 11 gibt ein Befehlssignal an dieses Umschaltelement aus. Genauer gesagt berechnet die MCU 11 auf Grundlage der vorstehend dargelegten verschiedenen Signale einer Maschinengeschwindigkeit und dergleichen ein Soll-Einspritzvolumen, das ein Sollwert einer Dauer ist, während der Kraftstoff durch ein Kraftstoffeinspritzventil eingespritzt wird, (das heißt, ein Einspritzvolumen) und gibt gemäß dem berechneten Soll-Einspritzvolumen ein Befehlssignal an die Kraftstoffeinspritzventil-Ansteuer-IC 13 aus.
Die Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel beinhaltet ein Umschaltelement, das eine Zufuhr und Unterbrechung einer Leistung zu einem elektronischen Drosselventil steuert, das in einer Maschine mit interner Verbrennung vorgesehen ist, und die MCU 11 gibt ein Befehlssignal an dieses Umschaltelement aus. Genauer gesagt berechnet die MCU 11 auf Grundlage der vorstehend dargelegten verschiedenen Signale einer Maschinengeschwindigkeit und dergleichen eine Soll-Öffnung, die ein Sollwert einer Ventilöffnung einer elektronischen Drossel 94 (vergleiche 4) ist, und gibt gemäß der berechneten Soll-Öffnung ein Befehlssignal an die Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel aus.
Somit wird ein Zustand einer Verbrennung in der Maschine mit interner Verbrennung durch die ECU 10 gesteuert, die Betriebe einer Zündvorrichtung, eines Kraftstoffeinspritzventils und der elektronischen Drossel 94 steuert. Ein Soll-Zündzeitpunkt, ein Soll-Einspritzvolumen und eine Soll-Öffnung, die durch die MCU 11 berechnet werden, sind äquivalent zu einem Soll-Steuerbetrag, der ein Sollwert eines Steuerbetrags ist, durch welchen ein Zustand einer Verbrennung in der Maschine mit interner Verbrennung gesteuert wird.
Die Kommunikationsschaltung 15 gibt variierte Informationen aus, die durch die MCU 11 und eine externe ECU aufgenommen werden. Zum Beispiel gibt die Kommunikationsschaltung 15 ein Signal eines Anomalie-Flags aus, das anzeigt, dass eine gewisse Anomalie, wie beispielsweise ein Drehmoment-Anomalie-Zustand, aufgetreten ist, an eine Anzeige-ECU aus, die einen Betrieb einer Anzeigevorrichtung steuert, die durch einen Fahrzeugfahrer betrachtet wird. Wenn ein Signal eines Anomalie-Flags erlangt wird, gibt die Anzeige-ECU eine Warnanzeige oder einen Warnton aus,
Die integrierte IC 16 beinhaltet einen Speicher, eine CPU, welche nicht näher dargestellt sind, und dergleichen, wobei die CPU verschiedene Programme ausführt, die in dem Speicher gespeichert sind. Gemäß einem Programm, das durch die CPU ausgeführt wird, fungiert die integrierte IC 16 als ein Mikrocomputer-Überwachungsabschnitt 16a oder fungiert als ein Abschaltsteuerabschnitt 16b der elektronischen Drossel.
Die CPU-Prüfungsschaltung 11e prüft, ob die CPU 11a und der Speicher 11m normal sind, indem zum Beispiel eine Prüfung (zum Beispiel eine Paritätsprüfung) dazu durchgeführt wird, ob ein Programm und Daten, die in dem Speicher 11m gespeichert sind, normal sind. Der Mikrocomputer-Überwachungsabschnitt 16a bezieht sich auf Ergebnisse von Prüfungen durch die CPU-Prüfungsschaltung 11e und überwacht jedes Betriebsversagen der MCU 11.
Wenn der Mikrocomputer-Überwachungsabschnitt 16a eine gewisse Anomalie erfasst, übt die integrierte IC 16 eine Steuerung zum Abschalten der elektronischen Drossel aus, indem zum Beispiel ein Betrieb der elektronischen Drossel 94 beschränkt wird. Zum Beispiel befestigt die integrierte IC 16 eine Soll-Öffnung ungeachtet einer Gaspedalposition an einer vorgegebenen Öffnung und beschränkt eine Ausgabe einer Maschine mit interner Verbrennung auf weniger als eine vorgegebene Ausgabe. Oder die integrierte IC 16 stellt eine Soll-Öffnung auf null, um die Maschine mit interner Verbrennung zwangsweise zu stoppen. Der Abschaltsteuerabschnitt 16b der elektronischen Drossel gibt ein Signal aus, das der Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel ein Abschalten der elektronischen Drossel befiehlt. Die Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel wird mit einer höheren Priorität betrieben, die einem Befehlssignal zum Abschalten der elektronischen Drossel zugestanden wird, als einem Befehlssignal, das ausgehend von der MCU 11 ausgegeben wird.
Die MCU 11 beinhaltet ein Steuermodul 20 und ein Überwachungsmodul 30. Diese Module sind sowohl eine Funktion, die durch die gemeinsame CPU 11a vorgesehen ist, als auch ein Speicher 11m. Das heißt, wenn die CPU 11a ein Steuerprogramm ausführt, das in einem Steuerspeicherbereich 20m in dem Speicher 11m gespeichert ist, fungieren die CPU 11a und der Speicher 11m als das Steuermodul 20.
Wenn die CPU 11a ein Überwachungsprogramm ausführt, das in einem Überwachungsspeicherbereich 30m in dem Speicher 11m gespeichert ist, fungieren die CPU 11a und der Speicher 11m als das Überwachungsmodul 30. Der Steuerspeicherbereich 20m und der Überwachungsspeicherbereich 30m sind getrennt in unterschiedlichen Speicherbereichen in dem Speicher 11m eingerichtet.
Das Steuermodul 20 sieht eine „arithmetische Steuereinheit“ vor, um gemäß einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment, das ein Antriebsmoment einer Maschine mit interner Verbrennung ist, das durch einen Nutzer angefordert wird, die vorstehend dargelegten verschiedenen Soll-Steuerbeträge zu berechnen. Das Überwachungsmodul 30 sieht eine „arithmetische Überwachungseinheit“ vor, um zu überwachen, ob ein Drehmoment-Anomalie-Zustand vorliegt und ein geschätztes Drehmoment als ein geschätzter Wert eines Ist-Drehmoments der Maschine mit interner Verbrennung um einen vorgegebenen Betrag oder mehr von einem von der Maschine angeforderten Drehmoment abweicht, das von der Maschine mit interner Verbrennung angefordert wird. Die ECU 10 sieht ein Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung vor, das die arithmetische Steuereinheit und die arithmetische Überwachungseinheit beinhaltet.
Das Steuermodul 20 weist Funktionen einer Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments und eines Ansteuersignal-Ausgabeabschnitts 22 auf. Die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet auf Grundlage von verschiedenen Signalen, die ausgehend von der Eingabeverarbeitungsschaltung 11 c und der Kommunikationsschaltung 11d erlangt werden, ein von der Maschine angefordertes Drehmoment als ein Drehmoment, das von der Maschine mit interner Verbrennung angefordert werden soll. Der Ansteuersignal-Ausgabeabschnitt 22 berechnet die vorstehend dargelegten Soll-Steuerbeträge eines Soll-Zündzeitpunkts, eines Soll-Einspritzvolumens, einer Soll-Öffnung und dergleichen gemäß einem von der Maschine angeforderten Drehmoment, das bei der Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird. Ferner gibt der Ansteuersignal-Ausgabeabschnitt 22 gemäß den berechneten Soll-Steuerbeträgen verschiedene Befehlssignale an Aktuatoren wie beispielsweise die Zündansteuer-IC 12, die Kraftstoffeinspritzventil-Ansteuer-IC 13, die Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel und dergleichen aus.
Unter Bezugnahme auf 2 wird eine detailliertere Beschreibung angegeben werden. Die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments weist Funktionen einer Berechnungseinheit 21a des vom Nutzer angeforderten Drehmoments, einer Berechnungseinheit des Pumpverlusts bzw. Pumpverlust-Berechnungseinheit 21b, einer Berechnungseinheit des Reibungsverlusts bzw. Reibungsverlust-Berechnungseinheit 21c, einer Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 21d und von Recheneinheiten B1 bis B6 auf.
Die Berechnungseinheit 21a des vom Nutzer angeforderten Drehmoments (vergleiche 2) berechnet auf Grundlage der vorstehend dargelegten Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment. Bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit und bei einer größeren Gaspedalposition wird ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment als ein größerer Wert berechnet. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einer Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition sowie einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Berechnungseinheit 21a des vom Nutzer angeforderten Drehmoments nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment zu berechnen, das einer Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition entspricht.
Die Pumpverlust-Berechnungseinheit 21b berechnet ein Pumpverlust-Drehmoment, das ein Wert ist, der erhalten wird, indem ein Pumpverlust in ein Drehmoment umgewandelt wird, auf Grundlage des vorstehend dargelegten Ansaugkrümmerdrucks und Abgasdrucks. Ein Pumpverlust bezeichnet einen Energieverlust, der durch einen Widerstand verursacht wird, der ausgehend von einem Lufteinlass und -auslass empfangen wird, wenn sich ein Kolben einer Maschine mit interner Verbrennung hin und her bewegt. Bei einem niedrigeren Ansaugkrümmerdruck gilt ein Ansaugwiderstand in dem Ansaughub eines Kolbens als groß und ein Pumpverlust ist auf einen höheren Wert eingestellt. Bei einem höheren Abgasdruck gilt ein Abgaswiderstand in dem Abgashub eines Kolbens als groß und ein Pumpverlust ist auf einen höheren Wert eingestellt. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einem Ansaugkrümmerdruck und einem Abgasdruck sowie einem Pumpverlust anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Pumpverlust-Berechnungseinheit 21b nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um einen Pumpverlust zu berechnen, der einem Ansaugkrümmerdruck und einem Abgasdruck entspricht.
Die Reibungsverlust-Berechnungseinheit 21c berechnet ein Reibungsverlust-Drehmoment, das ein Wert ist, der erhalten wird, indem ein Reibungsverlust in ein Drehmoment umgewandelt wird, auf Grundlage der vorstehend dargelegten Wassertemperatur und Öltemperatur. Ein Reibungsverlust bezeichnet einen Verlust von mechanischer Energie, der durch Reibung zwischen einem Kolben einer Maschine mit interner Verbrennung und einem Zylinder verursacht wird, wenn sich der Kolben hin und her bewegt. So wie eine Wassertemperatur aus einem geeigneten Bereich fällt und niedriger oder höher wird, gilt eine Reibung als groß und ein Reibungsverlust ist auf einen höheren Wert eingestellt. Bei einer niedrigeren Öltemperatur gilt die Viskosität eines Schmieröls oder dergleichen als hoch und ein Reibungsverlust ist auf einen höheren Wert eingestellt. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einer Wassertemperatur und einer Öltemperatur sowie einem Reibungsverlust anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Reibungsverlust-Berechnungseinheit 21c nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um einen Reibungsverlust zu berechnen, der einer Wassertemperatur und einer Öltemperatur entspricht.
Die Recheneinheit B 1 addiert einen Pumpverlust, der durch die Pumpverlust-Berechnungseinheit 21b berechnet wird, einen Reibungsverlust, der durch die Reibungsverlust-Berechnungseinheit 21 c berechnet wird, und einen Verlustdrehmoment-Lernwert, um ein Gesamtverlust-Drehmoment zu berechnen. Die Recheneinheit B2 addiert ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment, das durch die Berechnungseinheit 21 des vom Nutzer angeforderten Drehmoments berechnet wird, ein Gesamtverlust-Drehmoment, das durch die Recheneinheit B1 berechnet wird, und ein extern angefordertes Drehmoment, um ein Verlust einschließendes Drehmoment zu berechnen. Eines der Beispiele eines extern angeforderten Drehmoments ist ein Drehmoment, das äquivalent zu einer Erhöhung einer Leistungserzeugung ist, indem durch einen Generator, der durch eine Maschine mit interner Verbrennung angetrieben bzw. angesteuert wird, um eine eingebaute bzw. fahrzeuginterne Batterie zu laden, ein Leistungserzeugungsbetrag erhöht wird.
Die Recheneinheit B3 addiert eine Leerlaufreserve, eine Katalysator-Aufwärm-Reserve und eine Zusatzreserve, die jeweils äquivalent zu einem Drehmoment sind, um ein Reservedrehmoment zu berechnen. Jedes dieser Reservedrehmomente wird gemäß einem Betriebszustand einer Maschine mit interner Verbrennung, der eine Maschinengeschwindigkeit, eine Maschinenlast, eine Wassertemperatur und dergleichen beinhaltet, durch das Steuermodul 20 eingestellt. Die Recheneinheit B4 addiert ein Reservedrehmoment, das durch die Recheneinheit B3 berechnet wird, zu einem Verlust einschließenden Drehmoment, das durch die Recheneinheit B2 berechnet wird, um ein Reserve einschließendes Drehmoment zu berechnen.
Ein Leerlauf-Reservedrehmoment bezeichnet ein Drehmoment, das äquivalent zu einer Erhöhung hinsichtlich eines Drehmoments ist, wenn während eines Leerlaufs einer Maschine mit interner Verbrennung eine Steuerung ausgeübt wird, um ein Drehmoment zu erhöhen und eine Verbrennung zu stabilisieren. Ein Katalysator-Aufwärm-Reservedrehmoment bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem ein Verlust hinsichtlich einer Verbrennungsenergie umgewandelt wird, die verwendet wird, um eine Abgastemperatur zu erhöhen, wenn eine Aufwärmsteuerung ausgeübt wird, um die Abgastemperatur zu erhöhen, um eine Temperatur eines Katalysators, der ein Abgas ausgehend von einer Maschine mit interner Verbrennung reinigt, auf eine Aktivierungstemperatur oder eine höhere Temperatur zu erhöhen. Ein Zusatz-Reservedrehmoment bezeichnet ein Drehmoment, das angefordert wird, um unter Verwendung einer Maschine mit interner Verbrennung als eine Antriebsquelle Zusätze, wie beispielsweise einen Generator, anzutreiben bzw. anzusteuern.
Die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 21d berechnet eine Drehmomenteffizienz auf Grundlage eines besten Drehmoment-Erzeugungs-Zündzeitpunkts (MBT-Zündzeitpunkts), eines Klopflernen einschließenden Basis-Verzögerungsbetrags und eines Soll-Lambdas. Ein MBT-Zündzeitpunkt bezeichnet einen Zündzeitpunkt, zu welchem ein bestes Drehmoment erhalten wird, und variiert gemäß einer Maschinengeschwindigkeit, einer Maschinenlast, einer Wassertemperatur und dergleichen. Allerdings neigt Klopfen zu einem MBT-Zündzeitpunkt dazu, aufzutreten; daher ist es erforderlich, dass zu einem Zeitpunkt, der um eine vorgegebene Zeit ausgehend von dem MBT-Zündzeitpunkt verzögert ist, das heißt, zu einem Zeitpunkt, der um einen vorgegebenen Winkel ausgehend von dem MBT-Zündzeitpunkt verzögert ist, eine Zündung auftritt. Dieser verzögerte Zeitpunkt wird als ein Basis-Zündzeitpunkt bezeichnet. Dieser Verzögerungsbetrag (Basis-Verzögerungsbetrag) variiert gemäß einer Maschinengeschwindigkeit, einer Maschinenlast, einer Wassertemperatur und dergleichen.
Wenn durch einen Sensor ein Klopfen erfasst wird, wird eine Feedback-Steuerung ausgeübt, um einen Zündzeitpunkt um eine vorgegebene Zeit zu verzögern, um eine Korrektur zu tätigen bzw. vorzunehmen, und eine Lernsteuerung, um diesen Verzögerungskorrekturbetrag (Klopflernbetrag) bei den nachfolgenden Zündzeitpunkt-Steuerungen wiederzugeben, wird als ein Klopflernen bezeichnet. Ein Zeitpunkt, der erhalten wird, indem ein Klopflernbetrag bei einem Basis-Zündzeitpunkt wiedergegeben wird, ist äquivalent zu einem Soll-Zündzeitpunkt.
Die Recheneinheit B5 berechnet einen Zeitpunkt, der erhalten wird, indem ein Soll-Zündzeitpunkt von einem MBT-Zündzeitpunkt subtrahiert wird, als einen MBT-Verzögerungsbetrag, der ein Verzögerungsbetrag eines Soll-Zündzeitpunkts relativ zu einem MBT-Zündzeitpunkt ist. Die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 21d berechnet eine Drehmomenteffizienz auf Grundlage eines MBT-Verzögerungsbetrags, der durch die Recheneinheit B5 berechnet wird, und ein Soll-Lambda.
Eine Drehmomenteffizienz bezeichnet ein Verhältnis einer Energie, die in ein drehendes Drehmoment einer Kurbelwelle umgewandelt wird, zu einer Verbrennungsenergie in einer Brennkammer. Bei einem kleineren MBT-Verzögerungsbetrag, das heißt bei einem Soll-Zündzeitpunkt, der näher an einem MBT-Zündzeitpunkt angeordnet ist, wird eine Drehmomenteffizienz als ein höherer Wert berechnet. Soll-Lambda bezeichnet einen Sollwert eines Verhältnisses (Lambda) von Luft und Kraftstoff, die in einem Luft-Kraftstoff-Gemisch enthalten sind, das in einer Brennkammer verbrannt wird, und die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 21 d berechnet eine Drehmomenteffizienz als einen Wert, der einem Soll-Lambda entspricht. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einem MBT-Verzögerungsbetrag und einem Soll-Lambda sowie einer Drehmomenteffizienz anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 21d nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um eine Drehmomenteffizienz zu berechnen, die einem MBT-Verzögerungsbetrag und einem Soll-Lambda entspricht.
Sowohl der vorstehend dargelegte MBT-Zündzeitpunkt, ein Basis-Zündzeitpunkt als auch ein Soll-Lambda werden gemäß einem Betriebszustand einer Maschine mit interner Verbrennung, der eine Maschinengeschwindigkeit, eine Maschinenlast, eine Wassertemperatur und dergleichen beinhaltet, durch das Steuermodul 20 eingestellt.
Eine Lernsteuerung, die das vorstehend dargelegte Klopflernen betrifft, wird durch das Steuermodul 20 ausgeübt. Die ECU 10 bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet eine Erfassungsschaltung, die einen/eine Ansteuerstrom oder -spannung erfasst, der/die ausgehend von der Zündansteuer-IC ausgegeben wird. Das Steuermodul 20 verwendet einen Erfassungswert ausgehend von der Erfassungsschaltung, um ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zu berechnen. Genauer gesagt berechnet das Steuermodul 20 einen Ist-Zündzeitpunkt auf Grundlage des vorstehend dargelegten Erfassungswerts und verwendet den Ist-Zündzeitpunkt, um eine Lernsteuerung auszuüben, die ein Klopflernen betrifft, und um einen Klopflernbetrag zu berechnen.
Die Recheneinheit B6 teilt ein Reserve einschließendes Drehmoment, das durch die Recheneinheit B4 berechnet wird, durch eine Drehmomenteffizienz, die durch eine Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 21 d berechnet wird, um ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zur Steuerung, das zur Maschinensteuerung verwendet wird, zu berechnen. Kurz gesagt teilt die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments einen Wert, der erhalten wird, indem ein Gesamtverlust-Drehmoment und ein Reservedrehmoment zu einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment addiert werden, durch eine Drehmomenteffizienz, um ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zu berechnen.
Wie in 3 veranschaulicht wird, weist der Ansteuersignal-Ausgabeabschnitt 22 Funktionen einer Soll-Ansaugluftmengen-Berechnungseinheit 221, eines Signal-Ausgabeabschnitts 222 der elektronischen Drossel, eines Zündsignal-Ausgabeabschnitts 223 und eines Einspritzsignal-Ausgabeabschnitts 224 auf. Ferner beinhaltet die Soll-Ansaugluftmengen-Berechnungseinheit 221 eine Berechnungseinheit 221a der Soll-Luftmenge im Zylinder und eine Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung. Eine Ansaugluftmenge, die hierin zitiert wird, bezieht sich auf eine Menge an Luft, die durch ein Drosselventil (elektronische Drossel 94) durchgetreten ist, das in einem Ansaugrohr 95 (vergleiche 4) installiert ist, und danach wird eine Definition einer Ansaugluftmenge unter Bezugnahme auf 4 detailliert beschrieben werden, und es wird eine Beschreibung zu einer Luftmenge im Zylinder, einer Durchblasemenge und einer Spülung angegeben werden.
4 veranschaulicht einen Zustand, der beobachtet wird, unmittelbar nachdem ein Ansaughub einer Maschine 90 mit interner Verbrennung startet und ein Kolben 91 startet, sich ausgehend von dem oberen Totpunkt abzusenken, wobei sowohl ein Ansaugventil 92 als auch ein Abgasventil 93 geöffnet sind. Bei den Öffnungsdauern beider Ventile, die einander überlappen, wie vorstehend dargelegt, wie durch einen Pfeil in 4 gezeigt wird, kann ein Teil von Luft, die ausgehend von einem Einlassanschluss 90in in eine Brennkammer 90a strömt, abhängig von einer Maschinengeschwindigkeit oder einem Grad eines Turboladens aus einem Auslassanschluss 90out durchblasen. Die aktive Nutzung dieses Durchblasen, um Gas mit hoher Temperatur oder nicht verbranntes Gas, das in der Brennkammer 90a verbleibt, aus dem Auslassanschluss 90out auszukehren, wird als Spülung bezeichnet. Die ECU 10 stellt eine Überlappungsdauer derart ein, dass eine Spülung verursacht wird, wenn ein Betriebszustand der Maschine mit interner Verbrennung 90 eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und steuert einen Betrieb der vorstehend dargelegten Ventilanpassvorrichtung, um so diese Einstellung zu erzielen.
Eine Menge an Luft, die bei einem Verbrennungszyklus so wie bei der vorstehend dargelegten Spülung aus dem Auslassanschluss 90out durchbläst, wird als eine Durchblasemenge bezeichnet, und eine Menge an Luft, die durch eine elektronische Drossel 94 durchgetreten ist, wird als eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge oder Ansaugluftmenge bezeichnet. Von einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge wird eine Menge an Luft, die nicht aus dem Auslassanschluss 90out durchbläst und in die Brennkammer 90a gefüllt ist sowie komprimiert bzw. verdichtet ist, als eine Luftmenge im Zylinder bezeichnet. Die Durchblasemenge und die Luftmenge im Zylinder sind äquivalent zu einem „Durchblase-Zustandsbetrag“, der einen Zustand eines Durchblasens darstellt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 berechnet eine Soll-Ansaugluftmengen-Berechnungseinheit 221 auf Grundlage eines von der Maschine angeforderten Drehmoments, das durch die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird, einer Maschinengeschwindigkeit, eines Maschinen-Betriebszustands und eines Lufteinlasssystem-Aktuator-Betriebszustands eine Soll-Ansaugluftmenge. Der elektronische Drosselsignal-Ausgabeabschnitt 222 gibt ein Befehlssignal, das einer Soll-Ansaugluftmenge entspricht, die durch eine Soll-Ansaugluftmengen-Berechnungseinheit 221 berechnet wird, an die Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel aus. Der Zündsignal-Ausgabeabschnitt 223 und der Einspritzsignal-Ausgabeabschnitt 224 geben ein Befehlssignal, das einem von der Maschine angeforderten Drehmoment entspricht, das durch die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird, an die Zündansteuer-IC 12 und die Kraftstoffeinspritzventil-Ansteuer-IC 13 aus.
Die Soll-Ansaugluftmengen-Berechnungseinheit 221 weist Funktionen der Berechnungseinheit 221a der Soll-Luftmenge im Zylinder, der Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung und einer Recheneinheit B7 auf.
Die Berechnungseinheit 221a der Soll-Luftmenge im Zylinder berechnet eine Soll-Luftmenge im Zylinder, die ein Sollwert einer Luftmenge im Zylinder ist, auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und eines von der Maschine angeforderten Drehmoments, das durch die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird. Bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit und bei einem höheren von der Maschine angeforderten Drehmoment wird eine Soll-Luftmenge im Zylinder als ein größerer Wert berechnet. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einer Maschinengeschwindigkeit und einem von der Maschine angeforderten Drehmoment sowie einer Soll-Luftmenge im Zylinder anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Berechnungseinheit 21a des vom Nutzer angeforderten Drehmoments nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um eine Soll-Luftmenge im Zylinder zu berechnen, die einer Maschinengeschwindigkeit und einem von der Maschine angeforderten Drehmoment entspricht.
Die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung verwendet ein Modell, um auf Grundlage eines Lufteinlasssystem-Aktuator-Betriebszustands und eines Maschinen-Betriebszustands eine Durchblasemenge zu berechnen. Konkrete Beispiele von Lufteinlasssystem-Aktuatoren beinhalten einen Turbolader, eine Ventilanpassvorrichtung, die elektronische Drossel 94 und dergleichen. Konkrete Beispiele von Maschinen-Betriebszuständen beinhalten eine Maschinengeschwindigkeit, eine Maschinenlast, eine Wassertemperatur und dergleichen. Das vorstehende Modell ist ein mathematischer Ausdruck, der eine Korrelation zwischen der Form und Größe des Strömungspfads eines Durchblasens, das in 4 gezeigt wird, und einem Lufteinlasssystem-Aktuator-Betriebszustand sowie einem Maschinen-Betriebszustand darstellt. Indem physikalische Größen, welche diese Betriebszustände in den vorstehenden mathematischen Ausdruck ausdrücken, ersetzt werden, berechnet die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung (Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit) eine Durchblasemenge.
Die Recheneinheit B7 addiert eine Durchblasemenge, die durch die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung berechnet wird, zu einer Soll-Luftmenge im Zylinder, die durch die Berechnungseinheit 221a der Soll-Luftmenge im Zylinder berechnet wird, um eine Soll-Ansaugluftmenge zu berechnen. Kurz gesagt korrigiert das Steuermodul 20 eine Luftmenge im Zylinder, die einem von der Maschine angeforderten Drehmoment entspricht, gemäß einer Durchblasemenge, um eine Soll-Ansaugluftmenge zu berechnen, und steuert einen Betrieb der elektronischen Drossel 94 auf Grundlage dieser Soll-Ansaugluftmenge.
Wie vorstehend dargelegt, überwacht das Überwachungsmodul 30, ob ein Drehmoment-Anomalie-Zustand vorliegt, in welchem ein geschätztes Drehmoment um einen vorgegebenen Betrag oder mehr von einem von der Maschine angeforderten Drehmoment abweicht, und ein geschätztes Drehmoment bezeichnet einen Wert, der erhalten wird, indem ein Ist-Drehmoment einer Maschine mit interner Verbrennung geschätzt wird. Ein von der Maschine angefordertes Drehmoment bezeichnet ein Drehmoment, das von einer Maschine mit interner Verbrennung angefordert wird, und ist synonym mit einem von der Maschine angeforderten Drehmoment, das durch die Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments des Steuermoduls 20 berechnet wird. Allerdings ist ein von der Maschine angefordertes Drehmoment, das bei dem Überwachungsmodul 30 berechnet wird, ein Wert, der verwendet wird, um verschiedene Drehmoment-Anomalien zu überwachen, und ein von der Maschine angefordertes Drehmoment, das bei dem Steuermodul 20 berechnet wird, ist ein Wert, der verwendet wird, um einen Soll-Steuerbetrag für eine Maschine mit interner Verbrennung zu berechnen. Das von der Maschine angeforderte Drehmoment zur Überwachung und ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zur Steuerung sind Werte, die in unterschiedlichen Speicherbereichen in dem Speicher 11m berechnet werden.
Wie in 1 veranschaulicht wird, weist das Überwachungsmodul 30 Funktionen eines Eingabegewährleistungsabschnitts 31, einer Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments, einer Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments, eines Drehmoment-Vergleichs-Anomalie-Bestimmungsabschnitts 34, eines Abschaltsteuerabschnitts 35 der elektronischen Drossel sowie einer Berechnungseinheit 36 einer Luftmenge im Zylinder zur Überwachung auf.
Der Eingabegewährleistungsabschnitt 31 prüft (zum Beispiel durch eine Paritätsprüfung), dass Daten von verschiedenen Signalen, die ausgehend von der Eingabeverarbeitungsschaltung 11 c und der Kommunikationsschaltung 11d erlangt werden, normal sind. Falls irgendwelche Daten anormal sind, führt der Eingabegewährleistungsabschnitt 31 eine Datenwiederherstellung, eine Datenwiedererlangung, eine Datenlöschung oder dergleichen durch. Im Ergebnis kann das Überwachungsmodul 30 daran gehindert werden, anormale Daten zu verwenden, um verschiedene Berechnungen durchzuführen. Das heißt, der Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet, dass variierte Daten, die durch das Überwachungsmodul 30 zur Berechnung verwendet werden, normal sind.
Der Drehmoment-Vergleichs-Anomalie-Bestimmungsabschnitt 34 berechnet eine Differenz zwischen einem von der Maschine angeforderten Drehmoment, das durch die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird, und einem geschätzten Drehmoment, das durch die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments berechnet wird, und bestimmt, dass der vorstehend dargelegte Drehmoment-Anomalie-Zustand vorliegt, wenn die Differenz einen vorgegebenen Wert oder einen höheren Wert beträgt. Wenn das Vorhandensein eines Drehmoment-Anomalie-Zustands bestimmt wird, gibt der Abschaltsteuerabschnitt 35 der elektronischen Drossel ein Signal aus, das ähnlich dem Abschaltsteuerabschnitt 16b der elektronischen Drossel der Ansteuer-IC 14 der elektronischen Drossel ein Abschalten der elektronischen Drossel befiehlt.
Wie in 5 veranschaulicht wird, weist die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments Funktionen einer Berechnungseinheit 32a des erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoments, einer Berechnungseinheit 32b des erforderlichen Leerlauf-Drehmoments sowie einer Recheneinheit B 11 auf.
Die Berechnungseinheit 32a des erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoments berechnet auf Grundlage einer Katalysator-Aufwärm-Sollanzahl an Umdrehungen und der vorstehend dargelegten Gaspedalposition ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment. Wie vorstehend dargelegt, wird bei einer Aufwärmsteuerung eine Abgastemperatur erhöht, um eine Temperatur eines Katalysators, der ein Abgas einer Maschine mit interner Verbrennung reinigt, auf eine Aktivierungstemperatur oder eine höhere Temperatur zu erhöhen, und ein Sollwert einer Maschinengeschwindigkeit während einer Dauer, während der eine Aufwärmsteuerung ausgeübt wird, ist eine Katalysator-Aufwärm-Sollanzahl an Umdrehungen. Die Berechnungseinheit 32a des erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoments berechnet während einer Dauer, während der eine Aufwärmsteuerung ausgeübt wird, auf Grundlage einer Gaspedalposition und einer Katalysator-Aufwärm-Sollanzahl an Umdrehungen ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment.
Das erforderliche Katalysator-Aufwärm-Drehmoment ist synonym mit dem Katalysator-Aufwärm-Reservedrehmoment. Allerdings ist ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment, das bei dem Überwachungsmodul 30 berechnet wird, ein Wert, der verwendet wird, um verschiedene Drehmoment-Anomalien zu überwachen, und ein Katalysator-Aufwärm-Reservedrehmoment, das bei dem Steuermodul 20 berechnet wird, ist ein Wert, der verwendet wird, um einen Soll-Steuerbetrag für eine Maschine mit interner Verbrennung zu berechnen. Das heißt, das erforderliche Katalysator-Aufwärm-Drehmoment zur Überwachung und ein Katalysator-Aufwärm-Reservedrehmoment zur Steuerung sind Werte, die in unterschiedlichen Speicherbereichen in dem Speicher 11m berechnet werden.
5 zeigt eine Katalysator-Aufwärm-Sollanzahl an Umdrehungen und einer Gaspedalposition als Beispiele von Variablen, die verwendet werden, um ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment zu berechnen, aber andere Variablen beinhalten eine Wassertemperatur, ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment, eine Maschinengeschwindigkeit und eine Ansaugladeeffizienz. Eine Ansaugladeeffizienz bezeichnet ein Verhältnis einer Luftmenge im Zylinder zu einer durch die Drossel durchgetretenen Ansaugluftmenge. Die Berechnungseinheit 32a des erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoments verwendet zumindest eine dieser Variablen, um ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment zu berechnen.
Wenn ein Gaspedal nicht heruntergedrückt wird, wird bei einer größeren Katalysator-Aufwärm-Sollanzahl an Umdrehungen ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment (Reservedrehmoment) als ein größerer Wert berechnet. Wenn ein Gaspedal heruntergedrückt wird, ist ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment auf einen vorgegebenen Wert eingestellt, wobei eine Gaspedalposition weniger als einen vorgegebenen Wert beträgt und auf null eingestellt ist, wobei eine Gaspedalposition größer gleich einem vorgegebenen Wert ist. Ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment kann gemäß einer Wassertemperatur oder einer Maschinengeschwindigkeit erhöht oder verringert werden, und ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment kann gemäß einer Ladeeffizienz erhöht oder verringert werden.
Die Berechnungseinheit 32b des erforderlichen Leerlauf-Drehmoments berechnet auf Grundlage einer Leerlauf-Sollanzahl an Umdrehungen und der vorstehend dargelegten Maschinengeschwindigkeit ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment. Wie vorstehend dargelegt, wird bei einer Leerlaufsteuerung ein Drehmoment erhöht, um eine Verbrennung während eines Leerlaufs einer Maschine mit interner Verbrennung zu stabilisieren, und ein Sollwert einer Maschinengeschwindigkeit während einer Dauer, während der diese Leerlaufsteuerung ausgeübt wird, ist eine Leerlauf-Sollanzahl an Umdrehungen. Die Berechnungseinheit 32b des erforderlichen Leerlauf-Drehmoments berechnet während einer Dauer, während der eine Leerlaufsteuerung ausgeübt wird, auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer Leerlauf-Sollanzahl an Umdrehungen ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment.
Das erforderliche Leerlauf-Drehmoment ist synonym mit dem Leerlauf-Reservedrehmoment. Allerdings ist ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment, das bei dem Überwachungsmodul 30 berechnet wird, ein Wert, der verwendet wird, um verschiedene Drehmoment-Anomalien zu überwachen, und ein Leerlauf-Reservedrehmoment, das bei dem Steuermodul 20 berechnet wird, ist ein Wert, der verwendet wird, um einen Soll-Steuerbetrag für eine Maschine mit interner Verbrennung zu berechnen. Das heißt, das erforderliche Leerlauf-Drehmoment zur Überwachung und ein Leerlauf-Reservedrehmoment zur Steuerung sind Werte, die in unterschiedlichen Speicherbereichen in dem Speicher 11m berechnet werden.
5 zeigt eine Leerlauf-Sollanzahl an Umdrehungen und eine Maschinengeschwindigkeit als Beispiele von Variablen, die verwendet werden, um ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment zu berechnen, aber andere Variablen beinhalten eine Wassertemperatur, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen atmosphärischen Druck und eine Ansaugladeeffizienz. Die Berechnungseinheit 32b des erforderlichen Leerlauf-Drehmoments verwendet zumindest eine dieser Variablen, um ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment zu berechnen.
Wenn ein Gaspedal nicht heruntergedrückt wird, wird bei einer kleineren bzw. geringeren Differenz zwischen einer Sollanzahl an Umdrehungen und einer Maschinengeschwindigkeit ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment (Reservedrehmoment) als ein größerer Wert berechnet. Wenn ein Gaspedal heruntergedrückt wird, wird bei einer kleineren Gaspedalposition ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment als ein größerer Wert berechnet. Ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment kann gemäß einer Wassertemperatur oder einer Maschinengeschwindigkeit erhöht oder verringert werden, und ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment kann gemäß einer Ladeeffizienz erhöht oder verringert werden.
Die Recheneinheit B11 addiert ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment und ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment, die bei der Berechnungseinheit 32a des erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoments und der Berechnungseinheit 32b des erforderlichen Leerlauf-Drehmoments berechnet werden, ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment sowie ein extern angefordertes Drehmoment, um ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zu berechnen, das von einer Maschine mit interner Verbrennung angefordert wird. Ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment, das bei dieser Berechnung verwendet wird, wird unter Verwendung von Daten zu einer Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition, die durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet wird, berechnet.
Gemäß dem Vorhergehenden berechnet die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments auf Grundlage von verschiedenen Signalen (Daten), die ausgehend von der Eingabeverarbeitungsschaltung 11 c und der Kommunikationsschaltung 11d erlangt werden und durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet werden, ein von der Maschine angefordertes Drehmoment, das von einer Maschine mit interner Verbrennung angefordert wird.
Wie in 5 veranschaulicht wird, weist die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments Funktionen einer Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments, einer MBT-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33b, einer Basis-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33c, einer Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 33d, einer Verlustdrehmoment-Berechnungseinheit 33e und von Recheneinheiten B12, B13 und B14 auf.
Die Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments schätzt ein Ist-Antriebsmoment (geschätztes MBT-Drehmoment) einer Maschine mit interner Verbrennung, das erhalten wird, wenn ein Zündzeitpunkt auf Grundlage einer Luftmenge im Zylinder, die durch die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung berechnet wird, und einer Maschinengeschwindigkeit MBT ist. Bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit und bei einer größeren Luftmenge im Zylinder wird ein geschätztes MBT-Drehmoment als ein größerer Wert berechnet. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einer Maschinengeschwindigkeit und einer Luftmenge im Zylinder sowie einem geschätzten MBT-Drehmoment anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um ein geschätztes MBT-Drehmoment zu berechnen, das einer Maschinengeschwindigkeit und einer Luftmenge im Zylinder entspricht.
Die MBT-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33b berechnet auf Grundlage einer Luftmenge im Zylinder und einer Maschinengeschwindigkeit einen MBT-Zündzeitpunkt. Die Basis-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33c berechnet auf Grundlage einer Luftmenge im Zylinder und einer Maschinengeschwindigkeit einen Basis-Zündzeitpunkt. Der MBT-Zündzeitpunkt und der Basis-Zündzeitpunkt werden unter Bezugnahme auf eine Speicherabbildung berechnet, die im Voraus in dem Speicher 11m gespeichert wird, wie bei der Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments.
Die Recheneinheit B12 berechnet einen Wert, der erhalten wird, indem ein Basis-Zündzeitpunkt, der durch die Basis-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33c berechnet wird, von einem MBT-Zündzeitpunkt, der durch die MTB-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33b berechnet wird, subtrahiert wird, als den vorstehend dargelegten Basis-Verzögerungsbetrag. Die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 33d berechnet die vorstehend dargelegte Drehmomenteffizienz auf Grundlage eines Basis-Verzögerungsbetrags, der durch die Recheneinheit B12 berechnet wird. Allerdings erachtet die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 33d einen Klopflernbetrag für einen vorgegebenen Betrag oder null, um eine Drehmomenteffizienz zu berechnen.
Die Verlustdrehmoment-Berechnungseinheit 33e berechnet ein Verlustdrehmoment, das ein Wert ist, der erhalten wird, indem eine Verlustenergie, die einen Pumpverlust und einen Reibungsverlust beinhaltet, in ein Drehmoment umgewandelt wird, auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer Wassertemperatur. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einer Maschinengeschwindigkeit und einer Wassertemperatur sowie einem Verlustdrehmoment anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Verlustdrehmoment-Berechnungseinheit 33e nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um ein Verlustdrehmoment zu berechnen, das einer Maschinengeschwindigkeit und einer Wassertemperatur entspricht.
Die Recheneinheit B13 berechnet einen Wert, der erhalten wird, indem ein geschätztes MBT-Drehmoment, das durch die Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments berechnet wird, mit einer Drehmomenteffizienz, die durch die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 33d berechnet wird, multipliziert wird, als ein geschätztes Drehmoment, ohne ein Verlustdrehmoment zu berücksichtigen. Die Recheneinheit B14 berechnet einen Wert, der erhalten wird, indem ein Verlustdrehmoment, das durch die Verlustdrehmoment-Berechnungseinheit 33e berechnet wird, von einem geschätzten Drehmoment, das durch die Recheneinheit B13 als ein geschätztes Drehmoment zur Überwachung berechnet wird, subtrahiert wird.
Gemäß dem Vorhergehenden schätzt die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments auf Grundlage von verschiedenen Signalen (Daten), die ausgehend von der Eingabeverarbeitungsschaltung 11 c und der Kommunikationsschaltung 11d erlangt werden und durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet werden, ein Antriebsmoment, das tatsächlich durch eine Maschine mit interner Verbrennung ausgegeben wird.
Die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung weist Funktionen wie eine Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a und eine Recheneinheit B15 auf. Die Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a berechnet auf Grundlage einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge (Ansaugluftmenge) und einer Maschinengeschwindigkeit eine Durchblaseeffizienz. Eine Durchblaseeffizienz bezeichnet ein Verhältnis einer Ansaugluftmenge im Zylinder zu einer Ansaugluftmenge, und bei einem kleineren Wert einer Durchblaseeffizienz wird eine Luftmenge im Zylinder kleiner. Bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit und bei einer größeren Ansaugluftmenge gilt, dass eine Durchblasemenge größer wird, und es gilt, dass eine Luftmenge im Zylinder kleiner wird; und eine Durchblaseeffizienz wird als ein kleinerer Wert berechnet. Zum Beispiel wird im Voraus eine Speicherabbildung, die eine Korrelation zwischen einer Maschinengeschwindigkeit und einer Ansaugluftmenge sowie einer Durchblaseffizienz anzeigt, in dem Speicher 11m gespeichert, und die Durchblaseffizienz-Berechnungseinheit 36a nimmt Bezug auf die Speicherabbildung, um eine Durchblaseffizienz zu berechnen, die einer Maschinengeschwindigkeit und einer Ansaugluftmenge entspricht. Eine Ansaugluftmenge, die bei dieser Berechnung verwendet wird, wird auf Grundlage von Daten, die durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet werden, durch das Überwachungsmodul 30 berechnet. Oder dieser gewährleistete Erfassungswert einer Ansaugluftmenge kann dazu verwendet werden, eine Durchblaseeffizienz zu berechnen, wenn eine Ansaugluftmenge durch einen Luftdurchflussmesser erfasst wird, der Ansaugluftmengen erfasst, und ein resultierender Erfassungswert durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet wird.
Die Recheneinheit B15 berechnet einen Wert, der erhalten wird, indem eine Ansaugluftmenge mit einer Durchblaseeffizienz, die durch die Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a berechnet wird, multipliziert wird, als eine Luftmenge im Zylinder. Eine Ansaugluftmenge, die bei dieser Berechnung verwendet wird, beträgt einen Wert, der bei dem Überwachungsmodul 30 berechnet wird, und unterscheidet sich von einer Soll-Luftmenge im Zylinder, die bei dem Steuermodul 20 berechnet wird. Die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung bei der vorliegenden Ausführungsform ist äquivalent zu einer Überwachungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit, die eine Luftmenge im Zylinder (Durchblase-Zustandsbetrag) berechnet, die verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen.
In 6 zeigt die horizontale Achse eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge (Ansaugluftmenge) an und die vertikale Achse zeigt ein Verbrennungsdrehmoment an. Anders als bei einem Selbstzündungstyp, ist es im Fall der Fremdzündungs-Maschine 90 mit interner Verbrennung erforderlich, dass ein Verhältnis (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) von Luft und Kraftstoff, die in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch enthalten sind, das zur Verbrennung zugeführt wird, ein gewünschtes Verhältnis beträgt. Aus diesem Grund wird bei einer größeren Ansaugluftmenge eine Menge eines Luft-Kraftstoff-Gemischs, das auf ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis angepasst wird, stärker erhöht und ein Verbrennungsdrehmoment wird größer, wie in 6 angezeigt wird. Wenn allerdings eine Spülung durchgeführt wird, wird eine Luftmenge im Zylinder um einen Betrag reduziert, der äquivalent zu einer Durchblasemenge ist, und folglich wird eine Menge des Luft-Kraftstoff-Gemischs reduziert. Daher ist eine Größe eines Verbrennungsdrehmoments relativ zu einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge (Ansaugluftmenge) kleiner, wenn eine Spülung durchgeführt wird, als wenn keine Spülung durchgeführt wird. Bei dem Beispiel, das in 6 gezeigt wird, ist in Zusammenhang mit einer Ausführung einer Spülung bei einem Fahrtbereich mit hoher Last, in welchem eine Ansaugluftmenge größer gleich einem vorgegebenen Wert ist, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch hinsichtlich einer Menge um einen Betrag reduziert, der äquivalent zu einer Durchblasemenge ist, und ein Verbrennungsdrehmoment wird herabgesetzt.
Während eines Betriebs einer Maschine mit interner Verbrennung wird eine Überwachungsfunktion, die durch das Überwachungsmodul 30 vorgesehen ist, konstant angesteuert bzw. betätigt. Genauer gesagt wird die Hauptverarbeitung, die in 7 veranschaulicht wird, konstant durchgeführt.
Bei der Hauptverarbeitung, die in 7 veranschaulicht wird, wird bei S10 zunächst bestimmt, ob eine Überwachungsdurchführungsbedingung erfüllt ist. Konkrete Beispiele von Überwachungsdurchführungsbedingungen beinhalten, dass eine Prüfung durch die CPU-Prüfungsschaltung 11e abgeschlossen sein sollte, dass der Mikrocomputer-Überwachungsabschnitt 16a keine Anomalie erfassen sollte, und dergleichen.
Wenn eine Bestimmung getätigt wird, dass eine Überwachungsdurchführungsbedingung erfüllt ist, berechnet die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments bei S20 gemäß einer Subroutinenverarbeitung, die in 8 gezeigt wird, ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zur Überwachung. Bei S30 berechnet die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments gemäß einer Subroutinenverarbeitung, die in 9 gezeigt wird, ein geschätztes Drehmoment zur Überwachung.
Bei S40, S50 und S60 wird durch den Drehmoment-Vergleichs-Anomalie-Bestimmungsabschnitt 34 eine Anomalie-Bestimmung getätigt. Genauer gesagt wird bei S40 zunächst ein von der Maschine angefordertes Drehmoment, das bei S20 berechnet wird, von einem geschätzten Drehmoment, das bei S30 berechnet wird, subtrahiert, um eine Drehmoment-Abweichung zu berechnen. Bei S50 wird nachfolgend die Drehmoment-Abweichung, die bei S40 berechnet wird, mit einem vorherigen Wert integriert, um einen integrierten Wert zu berechnen. Bei S60 wird nachfolgend ein Vorhandensein einer Drehmoment-Anomalie bestimmt, wenn der integrierte Wert, der bei S50 berechnet wird, einen vorgegebenen Wert oder einen höheren Wert beträgt. Der integrierte Wert wird zurückgesetzt, zum Beispiel indem eine Maschine mit interner Verbrennung gestoppt wird. Wenn bei S60 ein Vorhandensein einer Drehmoment-Anomalie bestimmt wird, gibt der Abschaltsteuerabschnitt 35 der elektronischen Drossel bei S70 ein Befehlssignal zum Abschalten der elektronischen Drossel aus.
Bei der Subroutinenverarbeitung, die in 8 gezeigt wird, wird bei S21 zunächst ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment berechnet. Obwohl bei der Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments, die in 5 gezeigt wird, ein Block einer Berechnung des vom Nutzer angeforderten Drehmoments weggelassen wird, wird ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition zum Beispiel so wie durch die Berechnungseinheit 21a des vom Nutzer angeforderten Drehmoments berechnet. Allerdings werden Daten zu einer Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition, die durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet wird, verwendet, um ein vom Nutzer angefordertes Drehmoment zu berechnen.
Bei S22 wird bestimmt, ob eine Aufwärmsteuerung ausgeübt wird, um eine Temperatur einer Katalyse auf eine Aktivierungstemperatur oder eine höhere Temperatur zu erhöhen. Es wird zum Beispiel auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit, einer Gaspedalposition, einer Wassertemperatur und dergleichen bestimmt, ob eine Aufwärmsteuerung ausgeübt wird. Wenn bei S23 bestimmt wird, dass eine Aufwärmsteuerung im Gange ist, berechnet die Berechnungseinheit 32a des erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoments auf Grundlage von zumindest einer Katalysator-Aufwärm-Sollanzahl an Umdrehungen, einer Gaspedalposition, einer Wassertemperatur, eines vom Nutzer angeforderten Drehmoments, einer Maschinengeschwindigkeit und einer Ansaugladeeffizienz ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment.
Wenn nicht bestimmt wird, dass eine Aufwärmsteuerung im Gange ist, wird bei S24 bestimmt, ob eine Leerlaufsteuerung ausgeübt wird, um ein Drehmoment zu erhöhen, um eine Verbrennung während eines Leerlaufs zu stabilisieren. Es wird zum Beispiel auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer Gaspedalposition bestimmt, ob eine Leerlaufsteuerung ausgeübt wird. Wenn bei S25 bestimmt wird, dass eine Leerlaufsteuerung im Gange ist, berechnet die Berechnungseinheit 32b des erforderlichen Leerlauf-Drehmoments auf Grundlage von zumindest einer Leerlauf-Sollanzahl an Umdrehungen, einer Maschinengeschwindigkeit, einer Wassertemperatur, einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem atmosphärischen Druck und einer Ansaugladeeffizienz ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment.
Bei S26 wird ein extern angefordertes Drehmoment, das ein Antriebsmoment ist, das durch ein externes Erfordernis wie beispielsweise eine Erhöhung hinsichtlich eines Leistungserzeugungsbetrags verursacht wird, berechnet. Bei S27 werden nachfolgend das vom Nutzer angeforderte Drehmoment, das bei S21 erlangt wird, das erforderliche Leerlauf-Drehmoment, das bei S25 erlangt wird, das erforderliche Katalysator-Aufwärm-Drehmoment, das bei S23 erlangt wird, und das extern angeforderte Drehmoment, das bei S26 erlangt wird, addiert. Ein Wert, der durch diese Addition erhalten wird, wird als ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zur Überwachung berechnet.
Wenn die Verarbeitung von S25 nicht durchgeführt wird, zum Beispiel wenn bei S22 bestimmt wird, dass eine Aufwärmsteuerung im Gang ist, wird bei S27 gegebenenfalls ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment, das unmittelbar zuvor berechnet wird, bei der Berechnung verwendet. Wenn die Verarbeitung von S23 nicht durchgeführt wird, wird bei S27 gegebenenfalls ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment, das unmittelbar zuvor berechnet wird, bei der Berechnung verwendet.
Bei der Subroutinenverarbeitung, die in 9 gezeigt wird, wird bei S31 zunächst eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge (Ansaugluftmenge) berechnet. Eine Ansaugluftmenge, die bei dieser Berechnung verwendet wird, wird unter Verwendung von Daten zu einer Maschinengeschwindigkeit, einer Gaspedalposition und dergleichen, die durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet werden, durch das Überwachungsmodul 30 berechnet. Ein Sollwert einer Ansaugluftmenge wird auch bei der Soll-Ansaugluftmengen-Berechnungseinheit 221 des Steuermoduls 20 berechnet und abgesehen von dieser Berechnung durch das Steuermodul 20 wird eine Ansaugluftmenge zudem durch das Überwachungsmodul 30 berechnet. Während ein Modell verwendet wird, um eine Ansaugluftmenge bei dem Steuermodul 20 zu berechnen, wie vorstehend dargelegt, wird ein Modell nicht verwendet, um bei dem Überwachungsmodul 30 eine Ansaugluftmenge zu berechnen.
Bei dem Steuermodul 20 wird genauer gesagt ein Modell, das erhalten wird, indem die Form und Größe des Durchblase-Durchlasses, der in 4 gezeigt wird, in numerische Werte umgewandelt wird, in dem Steuerspeicherbereich 20m gespeichert. Der Durchblase-Durchlass ist ein Durchlass eines Lufteinlass-/ -auslass-Systems, das zumindest den Einlassanschluss 90in, die Brennkammer 90a und den Auslassanschluss 90out beinhaltet. Das Steuermodul 20 ersetzt verschiedene Parameter, die einen Lufteinlasssystem-Aktuator-Betriebszustand und einen Maschinen-Betriebszustand darstellen, in dem vorstehenden Modell, um eine Ansaugluftmenge sowie Durchblase-Zustandsbeträge wie beispielsweise eine Durchblasemenge zu berechnen.
Dagegen wird bei dem Überwachungsmodul 30 eine Luftmenge im Zylinder auf Grundlage einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge und einer Maschinengeschwindigkeit berechnet. Eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge, die bei dieser Berechnung verwendet wird, wird auf Grundlage von Daten, die durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet werden, durch das Überwachungsmodul 30 berechnet. Eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge wird zum Beispiel auf Grundlage eines Ansaugkrümmerdrucks, der durch einen Ansaugdrucksensor erfasst wird, einer Gaspedalposition, die durch einen Gaspedalsensor erfasst wird, und einer Ansaugtemperatur, die durch einen Ansauglufttemperatursensor erfasst wird, berechnet. Genauer gesagt wird bei einem höheren Ansaugkrümmerdruck, bei einer größeren Gaspedalposition und bei einer niedrigeren Ansaugtemperatur eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge als ein größerer Wert berechnet.
Bei S32 berechnet die Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a gemäß der Subroutinenverarbeitung, die in 10 gezeigt wird, eine Durchblaseeffizienz. Bei S33 berechnet die Recheneinheit B15 auf Grundlage der Durchblaseeffizienz, die bei S32 berechnet wird, und der durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge eine Luftmenge im Zylinder.
Bei S34 berechnet die Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer Ladeeffizienz ein geschätztes MBT-Drehmoment. Bei S35 berechnet die MBT-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33b auf Grundlage einer Ladeeffizienz und einer Maschinengeschwindigkeit einen MBT-Zündzeitpunkt. Bei S36 schätzt die Basis-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33c auf Grundlage einer Ladeeffizienz und einer Maschinengeschwindigkeit einen Basis-Zündzeitpunkt.
Bei S37 berechnet die Drehmomenteffizienz-Berechnungseinheit 33d auf Grundlage eines Werts (Basis-Verzögerungsbetrag), der erhalten wird, indem der Basis-Zündzeitpunkt, der bei S36 berechnet wird, von dem MBT-Zündzeitpunkt, der bei S35 berechnet wird, subtrahiert wird, eine Zündeffizienz. Bei S38 berechnet die Verlustdrehmoment-Berechnungseinheit 33e auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer Wassertemperatur ein Verlustdrehmoment.
Bei S39 wird ein geschätztes Drehmoment zur Überwachung berechnet, indem das geschätzte MBT-Drehmoment, das bei S34 erlangt wird, mit der Zündeffizienz multipliziert wird, die bei S37 erlangt wird, und das Verlustdrehmoment, das bei S38 erlangt wird, von einem Wert, der durch diese Multiplikation erhalten wird, subtrahiert wird.
Bei der Subroutinenverarbeitung, die in 10 gezeigt wird, wird bei S321 zunächst ein angeforderter Grad einer Beschleunigung, das heißt ein Grad einer Beschleunigung eines Fahrzeugs, die durch einen Fahrzeugnutzer angefordert wird, berechnet. Dieser angeforderte Grad einer Beschleunigung ist zum Beispiel durch ein Verhältnis eines vom Nutzer angeforderten Drehmoments zu einem von der Maschine angeforderten Drehmoment definiert. Bei S322 wird bestimmt, ob der Nutzer eine Absicht hat, das Fahrzeug zu beschleunigen. Genauer gesagt wird das Vorhandensein einer Absicht einer Beschleunigung bestimmt, wenn der angeforderte Grad einer Beschleunigung, die bei S321 berechnet wird, bei einem vorgegebenen Wert oder darüber liegt.
Wie vorstehend dargelegt, verwendet die Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a eine Speicherabbildung, um eine Durchblaseeffizienz zu berechnen. So wie diese Speicherabbildung werden zwei unterschiedliche Arten von Speicherabbildungen, eine Beschleunigungs-Speicherabbildung und eine normale Speicherabbildung, in dem Speicher 11m gespeichert, und diese Speicherabbildungen werden abhängig von dem Vorhandensein oder Fehlen einer Absicht einer Beschleunigung selektiv verwendet. Wenn das Vorhandensein einer Absicht einer Beschleunigung bestimmt wird, wird bei S323 genauer gesagt auf Grundlage einer Ansaugluftmenge und einer Maschinengeschwindigkeit unter Verwendung der Beschleunigungs-Speicherabbildung eine Durchblaseeffizienz berechnet. Wenn das Fehlen einer Absicht einer Beschleunigung bestimmt wird, wird auf Grundlage einer Ansaugluftmenge und einer Maschinengeschwindigkeit unter Verwendung der normalen Speicherabbildung eine Durchblaseeffizienz berechnet. Die Beschleunigungs-Speicherabbildung und die normale Speicherabbildung unterscheiden sich in Korrelation zwischen einer Maschinengeschwindigkeit und einer Ansaugluftmenge sowie einer Durchblaseeffizienz voneinander. Da zu der Zeit einer Beschleunigung eine Reaktionsverzögerung hinsichtlich eines Betriebs einer Ventilanpassvorrichtung oder eine Reaktionsverzögerung hinsichtlich eines Ansaugdrucks vorliegt, wird die vorstehend dargelegte Korrelation unterschiedlich hergestellt, wobei diese Reaktionsverzögerungen berücksichtigt werden.
Bei S325 wird eine Durchblaseeffizienz bestimmt, indem sowohl auf eine Durchblaseeffizienz, die unter Verwendung der normalen Speicherabbildung berechnet wird, als auch eine Durchblaseeffizienz, die unter Verwendung der Beschleunigungs-Speicherabbildung berechnet wird, Bezug genommen wird. Mit anderen Worten wird ein Wert einer Durchblaseeffizienz, die bei der Berechnung bei S33 in 9 verwendet wird, auf Grundlage einer Verlaufsgeschichte der berechneten Durchblaseeffizienz bestimmt. Zum Beispiel wird unmittelbar nach einem Übergang von dem Fehlen einer Absicht einer Beschleunigung zu dem Vorhandensein derselben ein Durchschnittswert einer Durchblaseeffizienz, die unter Verwendung der normalen Speicherabbildung bei der vorherigen Berechnung berechnet wird, und einer Durchblaseeffizienz, die unter Verwendung der Beschleunigungs-Speicherabbildung bei der vorliegenden Berechnung berechnet wird, als ein bestimmter Wert einer Durchblaseeffizienz angenommen.
Der untere Teil von 11 zeigt einen Zustand an, in welchem eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge und eine Luftmenge im Zylinder aufgrund einer Spülung um einen Betrag, der äquivalent zu einer Durchblasemenge ist, voneinander abweichen. Wenn in diesem Zustand ein geschätztes Drehmoment auf Grundlage einer Luftmenge im Zylinder berechnet wird, wie in dem unteren Teil von 11 gezeigt wird, wird eine Durchblasemenge aus einer Luftmenge ausgeschlossen, die zur Verbrennung beiträgt; daher ist eine Abweichung zwischen einem von der Maschine angeforderten Drehmoment und einem geschätzten Drehmoment klein bzw. gering (vergleiche die durchgehende Linie). Dagegen wird ein Drehmoment geschätzt, wenn ein geschätztes Drehmoment auf Grundlage einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge berechnet wird, wobei eine Luftmenge, die eine Durchblasemenge beinhaltet, als eine Luftmenge gilt, die zu einer Verbrennung beiträgt; daher ist eine Abweichung zwischen einem von der Maschine angeforderten Drehmoment und einem geschätzten Drehmoment groß (vergleiche die gestrichelte Linie).
Ein Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Steuermodul 20 (arithmetische Steuereinheit) und das Überwachungsmodul 30 (arithmetische Überwachungseinheit). Das Steuermodul 20 ist eine arithmetische Einheit, die den Steuerspeicherbereich 20m verwendet, um eine Berechnung durchzuführen, und berechnet einen Soll-Steuerbetrag gemäß einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment. Das Überwachungsmodul 30 ist eine arithmetische Einheit, welche den Überwachungsspeicherbereich 30m verwendet, die sich von dem Steuerspeicherbereich 20m unterscheidet, um eine Berechnung durchzuführen, und überwacht das Vorhandensein oder Fehlen eines Drehmoment-Anomalie-Zustands, in welchem ein geschätztes Drehmoment um einen vorgegebenen Betrag oder mehr von einem von der Maschine angeforderten Drehmoment abweicht. Das Überwachungsmodul 30 verwendet eine Luftmenge im Zylinder (Durchblase-Zustandsbetrag), um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen. Aus diesem Grund kann ein Berechnungsfehler des geschätzten Drehmoments, der dadurch verursacht wird, ob eine Spülung durchgeführt wird oder nicht, reduziert werden, und verschiedene Drehmoment-Anomalien können genau überwacht werden.
Im Fall eines Durchblase-Zustandsbetrags, der verwendet wird, um eine Maschine mit interner Verbrennung zu steuern, sind eine hohe Betriebsgenauigkeit und ein kurzer Betriebszyklus erforderlich; im Fall eines Durchblase-Zustandsbetrags, der verwendet wird, um verschiedene Drehmoment-Anomalien zu überwachen, werden die vorstehend dargelegten Erfordernisse verglichen mit dem Fall einer Steuerung der Maschine mit interner Verbrennung abgeschwächt. Allerdings ist verglichen mit Fällen, bei welchen die Daten zur Steuerung verwendet werden, im Fall eines Durchblase-Zustandsbetrags, der zur Überwachung verwendet wird, ein höheres Niveau an Gewährleistung für die Normalität von Daten erforderlich, die verwendet werden, um einen Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen.
Unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts beinhaltet das Steuermodul 20 bei der vorliegenden Ausführungsform die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung (Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit), die eine Durchblasemenge (Durchblase-Zustandsbetrag) berechnet, die verwendet wird, um einen Soll-Steuerbetrag zu berechnen. Das Überwachungsmodul 30 beinhaltet die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung, die eine Luftmenge im Zylinder (Durchblase-Zustandsbetrag) berechnet, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen. Das heißt, das Überwachungsmodul 30 berechnet abgesehen von einem Durchblase-Zustandsbetrag, der durch das Steuermodul 20 berechnet wird, einen Durchblase-Zustandsbetrag. Aus diesem Grund können in Hinblick auf sowohl einen Durchblase-Zustandsbetrag, der zur Überwachung verwendet wird, als auch einen Durchblase-Zustandsbetrag, der zur Steuerung verwendet wird, die vorstehend dargelegten unterschiedlichen Erfordernisse in einfacher Weise bewältigt werden. Die vorstehend dargelegten Erfordernisse können zum Beispiel in Hinblick auf Daten, die bei einer Berechnung verwendet werden, die durch das Steuermodul 20 durchgeführt wird, bewältigt werden, indem eine Normalitätsgewährleistung niedriger hergestellt wird als Daten, die bei einer Berechnung verwendet werden, die durch das Überwachungsmodul 30 durchgeführt wird, und eine Berechnungsgeschwindigkeit gesteigert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform berechnet das Überwachungsmodul 30 ferner auf Grundlage von zumindest einer bzw. einem ausgewählt aus einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge, einer Überlappungsdauer, einem Ansaugdruck, einem Abgasdruck und einer Maschinengeschwindigkeit einen Durchblase-Zustandsbetrag. Diese Gegenstände, eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge, eine Überlappungsdauer, ein Ansaugdruck, ein Abgasdruck und eine Maschinengeschwindigkeit korrelieren eng mit einem Durchblase-Zustandsbetrag; daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Durchblase-Zustandsbetrag genau berechnet werden. Bei einer größeren durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge, bei einer längeren Überlappungsdauer und bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit wird eine Durchblasemenge (Durchblase-Zustandsbetrag) größer. Bei einer größeren durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge, bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit und bei einem höheren Ansaugdruck wird eine Luftmenge im Zylinder (Durchblase-Zustandsbetrag) größer.
Wie vorstehend dargelegt, sind eine Berechnungsgeschwindigkeit und eine Betriebsgenauigkeit, die bei einem Durchblase-Zustandsbetrag, der zur Überwachung verwendet wird, erforderlich sind, niedriger als dies bei einem Durchblase-Zustandsbetrag, der zur Steuerung verwendet wird, erforderlich ist. Unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts ist bei der vorliegenden Ausführungsform ein Betriebszyklus des Überwachungsmoduls 30 länger als ein Betriebszyklus des Steuermoduls 20. Aus diesem Grund kann eine unnötige Erhöhung hinsichtlich einer arithmetischen Verarbeitungslast auf dem Überwachungsmodul 30 vermieden werden.
Wie vorstehend dargelegt ist verglichen mit Fällen, bei welchen die Daten zur Steuerung verwendet werden, im Fall eines Durchblase-Zustandsbetrags, der zur Überwachung verwendet wird, ein höheres Niveau an Gewährleistung für die Normalität von Daten erforderlich, die verwendet werden, um einen Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen. Unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts beinhaltet das Überwachungsmodul 30 bei der vorliegenden Ausführungsform den Eingabegewährleistungsabschnitt 31, der Daten, die von außerhalb des Überwachungsmoduls 30 erlangt werden, auf Normalität prüft. Aus diesem Grund kann das Niveau einer Gewährleistung der Normalität von Daten, die bei einer Berechnung durch das Überwachungsmodul 30 verwendet werden, gesteigert werden, und das vorstehend dargelegte Erfordernis kann bewältigt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Überwachungsmodul 30 ferner die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments und die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments. Die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet eine Reduzierung hinsichtlich eines Ist-Drehmoments, die in Zusammenhang mit einer Verzögerung hinsichtlich des Zündzeitpunkts einer Maschine mit interner Verbrennung verursacht wird, als ein Reservedrehmoment und berechnet ein von der Maschine angefordertes Drehmoment auf Grundlage des berechneten Reservedrehmoments und eines vom Nutzer angeforderten Drehmoments. Aus diesem Grund kann eine Abweichung zwischen einem von der Maschine angeforderten Drehmoment und einem geschätzten Drehmoment, die durch eine Berechnung eines von der Maschine angeforderten Drehmoments verursacht wird, ohne Berücksichtigung eines Reservedrehmoments unterbunden werden, und somit kann eine Möglichkeit einer fehlerhaften Bestimmung einer Drehmoment-Anomalie unterbunden werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform tätigt das Steuermodul 20 ferner derart eine Einstellung, dass ein Soll-Zündzeitpunkt verzögert wird, wenn Katalysator-Aufwärmen erforderlich ist, und die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet derart ein Reservedrehmoment, dass das Reservedrehmoment nicht weniger als ein Drehmoment beträgt, das äquivalent zu einer Verschlechterung hinsichtlich einer Verbrennungseffizienz ist, die einem Verzögerungsbetrag für das Katalysator-Aufwärm-Erfordernis entspricht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform tätigt das Steuermodul 20 außerdem derart eine Einstellung, dass ein Soll-Zündzeitpunkt während eines Leerlaufs verzögert wird, und die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet derart ein Reservedrehmoment, dass das Reservedrehmoment nicht weniger als ein Drehmoment beträgt, das äquivalent zu einer Verschlechterung hinsichtlich einer Verbrennungseffizienz ist, die einem Verzögerungsbetrag für das erforderliche Leerlauf-Drehmoment entspricht. Da eine Verschlechterung hinsichtlich einer Verbrennungseffizienz, die durch eine Zündzeitpunktverzögerung wie ein Katalysator-Aufwärm-Erfordernis oder ein Leerlauf-Erfordernis verursacht wird, in einem von einer Maschine angeforderten Drehmoment zur Überwachung wiedergegeben wird, kann die vorstehend dargelegte Möglichkeit einer fehlerhaften Bestimmung unterbunden werden.
Zweite Ausführungsform
Ein Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung bei der vorliegenden Ausführungsform wird erhalten, indem die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung bei der ersten Ausführungsform modifiziert wird, wie in 12 gezeigt wird, und jedes Konfigurationselement, das hier nicht besonders abgedeckt ist, ist mit einem entsprechenden Konfigurationselement bei der ersten Ausführungsform identisch.
Bei dem Überwachungsmodul 30 bei der ersten Ausführungsform verwenden die Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments, die MBT-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33b und die Basis-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33c eine Maschinengeschwindigkeit und eine Luftmenge im Zylinder, um verschiedene Berechnungen durchzuführen. Für die Luftmenge im Zylinder, die bei diesen Berechnungen verwendet wird, wird eine Luftmenge im Zylinder verwendet, die durch die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung berechnet wird.
Bei dem Überwachungsmodul 30A bei der vorliegenden Ausführungsform verwenden die Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments, die MBT-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33b und die Basis-Zündzeitpunkt-Berechnungseinheit 33c dagegen eine Maschinengeschwindigkeit und eine durch die Drossel durchgetretene Luftmenge, um verschiedene Berechnungen durchzuführen. Eine Recheneinheit B13A multipliziert ein Antriebsmoment, das bei der Berechnungseinheit 33a des geschätzten Drehmoments berechnet wird, ohne eine Spülung zu berücksichtigen, mit einer Durchblaseeffizienz, die bei der Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a berechnet wird.
Es kann gesagt werden, dass ein Wert, der durch diese Multiplikation erhalten wird, ein Wert ist, der erhalten wird, indem das vorstehende Antriebsmoment unter Berücksichtigung einer Spülung auf ein Antriebsmoment korrigiert wird. Genauer gesagt wird bei einer höheren Durchblaseeffizienz ein Antriebsmoment auf einen größeren Wert korrigiert, und bei einer niedrigeren Durchblaseeffizienz wird ein Antriebsmoment auf einen geringeren Wert korrigiert. Die Durchblaseeffizienz-Berechnungseinheit 36a bei der vorliegenden Ausführungsform ist äquivalent zu einer Überwachungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit, die eine Durchblaseeffizienz (Durchblase-Zustandsbetrag) berechnet, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen.
Kurz gesagt wird bei dem Überwachungsmodul 30A bei der vorliegenden Ausführungsform eine Durchblaseeffizienz als ein Durchblase-Zustandsbetrag angenommen, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen, während bei dem Überwachungsmodul 30 bei der ersten Ausführungsform eine Luftmenge im Zylinder als ein Durchblase-Zustandsbetrag angenommen wird, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen. Wie vorstehend dargelegt, ist die Durchblaseeffizienz ein Verhältnis einer Ansaugluftmenge im Zylinder zu einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge (Ansaugluftmenge).
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wie vorstehend dargelegt, ein Antriebsmoment unter Berücksichtigung einer Spülung verwendet, um ein geschätztes Drehmoment zur Überwachung zu berechnen; daher kann ein Berechnungsfehler des geschätzten Drehmoments, der dadurch verursacht wird, ob eine Spülung durchgeführt wird oder nicht, reduziert werden, und verschiedene Drehmoment-Anomalien können genau überwacht werden.
Dritte Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform berechnet das Modul (Überwachungsmodul 30) selbst einen Durchblase-Zustandsbetrag zur Verwendung bei dieser Berechnung, wenn das Überwachungsmodul 30 ein geschätztes Drehmoment berechnet. Genauer gesagt beinhaltet das Überwachungsmodul 30 die Berechnungseinheit 36 der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung.
Dagegen berechnet ein Überwachungsmodul 30B bei der vorliegenden Ausführungsform, die in 13 gezeigt wird, einen Durchblase-Zustandsbetrag nicht selbst, sondern erlangt einen Durchblase-Zustandsbetrag, der bei dem Steuermodul 20 berechnet wird, und das Überwachungsmodul 30 verwendet den erlangten Durchblase-Zustandsbetrag, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen. Genauer gesagt wird eine Durchblasemenge, die durch die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung, die in 3 gezeigt wird, berechnet wird, in den Eingabegewährleistungsabschnitt 31, der in 1 gezeigt wird, eingegeben. Der Eingabegewährleistungsabschnitt 31 prüft Daten, die eine Durchblasemenge darstellen, auf Normalität. Eine Durchblasemenge, die als ein Ergebnis einer Prüfung durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet wird, wird in eine Berechnungseinheit 36P der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung eingegeben, die in 13 gezeigt wird.
Die Berechnungseinheit 36P der Luftmenge im Zylinder zur Überwachung weist Funktionen einer Ober-/ Untergrenzen-Schutz-Berechnungseinheit 36b, einer Berechnungseinheit 36c der geschützten Durchblasemenge und einer Recheneinheit B15B auf.
Die Ober-/ Untergrenzen-Schutz-Berechnungseinheit 36b berechnet auf Grundlage einer Maschinengeschwindigkeit und einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge (Ansaugluftmenge) einen Ober-/ Untergrenzen-Schutz. Ein Ober-/ Untergrenzen-Schutz bezeichnet eine Obergrenzen-Durchblasemenge, die eine Obergrenze einer Durchblasemenge ist, und eine Untergrenzen-Durchblasemenge, die eine Untergrenze einer Durchblasemenge ist. Bei einer höheren Maschinengeschwindigkeit und bei einer größeren Ansaugluftmenge wird eine Obergrenzen-Durchblasmenge als ein größerer Wert berechnet. Bei einer niedrigeren Maschinengeschwindigkeit und bei einer kleineren Ansaugluftmenge wird eine Untergrenzen-Durchblasmenge als ein kleinerer Wert berechnet.
Die Berechnungseinheit 36c der geschützten Durchblasemenge vergleicht eine gewährleistete Durchblasemenge, die durch die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung berechnet wird, mit einem Ober-/ Untergrenzen-Schutz auf Magnitude bzw. Größe. Die Berechnungseinheit 36c der geschützten Durchblasemenge berechnet einen Wert einer Durchblasemenge als eine Untergrenzen-Durchblasemenge, wenn die Durchblasemenge klein ist und kleiner als eine Untergrenzen-Durchblasemenge ist, und berechnet einen Wert einer Durchblasemenge als eine Obergrenzen-Durchblasemenge, wenn die Durchblasemenge groß ist und größer als eine Obergrenzen-Durchblasemenge ist. Das heißt, eine geschützte Durchblasemenge wird mit einer Durchblasemenge berechnet, die ausgehend von dem Steuermodul 20 erlangt wird, das auf innerhalb eines vorgegebenen Bereichs beschränkt ist.
Die Recheneinheit B15B subtrahiert eine Durchblasemenge, die durch die Berechnungseinheit 36c der geschützten Durchblasemenge berechnet wird, von einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge, die durch das Überwachungsmodul 30B berechnet wird, um eine Luftmenge im Zylinder zur Überwachung zu berechnen. Eine somit berechnete Luftmenge im Zylinder wird bei einer Berechnung eines geschätzten Drehmoments durch die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments verwendet, wie in 5 gezeigt wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Verarbeitung von S32 und S33, die in 9 gezeigt wird, zu der Verarbeitung von S32B, S320B und S33B, die in 14 gezeigt wird, verändert. Bei S32B erlangt das Überwachungsmodul 30, wie vorstehend dargelegt, eine Durchblasemenge, die durch das Steuermodul 20 berechnet wird. Bei S320B berechnen die Ober-/ Untergrenzen-Schutz-Berechnungseinheit 36b und die Berechnungseinheit 36c der geschützten Durchblasemenge eine geschützte Durchblasemenge. Bei S33B berechnet die Recheneinheit B15B eine Luftmenge im Zylinder. Wenn die Verarbeitung von S32 ausgeführt wird, ist das Überwachungsmodul 30B äquivalent zu einer „Erlangungseinheit“, die einen Durchblase-Zustandsbetrag erlangt, der durch die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung berechnet wird.
Kurz gesagt wird bei dem Überwachungsmodul 30 bei der ersten Ausführungsform eine Luftmenge im Zylinder als ein Durchblase-Zustandsbetrag angenommen, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen. Bei dem Überwachungsmodul 30B bei der vorliegenden Ausführungsform wird dagegen eine Durchblasemenge, die ausgehend von dem Steuermodul 20 erlangt wird, als ein Durchblase-Zustandsbetrag angenommen, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Steuermodul 20, wie vorstehend dargelegt, die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung, die einen Durchblase-Zustandsbetrag berechnet, der verwendet wird, um einen Soll-Steuerbetrag zu berechnen. Das Überwachungsmodul 30B beinhaltet eine Erlangungseinheit (S32B), die einen Durchblase-Zustandsbetrag erlangt, der durch die Berechnungseinheit 221b der Durchblasemenge zur Steuerung berechnet wird, und verwendet einen Durchblase-Zustandsbetrag, der durch die Erlangungseinheit erlangt wird, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen. Gemäß dem Vorhergehenden kann ein Durchblase-Zustandsbetrag, der bei dem Steuermodul 20 berechnet wird, genutzt werden, um ein geschätztes Drehmoment zur Überwachung zu berechnen.
Während variierte Daten, die bei einer Berechnung durch das Überwachungsmodul 30B verwendet werden, durch den Eingabegewährleistungsabschnitt 31 gewährleistet werden, werden variierte Daten, die bei einer Berechnung durch das Steuermodul 20 verwendet werden, nicht gewährleistet. Aus diesem Grund sind Daten zu einem Durchblase-Zustandsbetrag, der ausgehend von dem Steuermodul 20 erlangt wird, mit höherer Wahrscheinlichkeit beschädigt als Daten zu einem Durchblase-Zustandsbetrag, der bei der ersten oder zweiten Ausführungsform durch das Überwachungsmodul 30, 30A berechnet wird.
Unter Berücksichtigung dieses Gesichtspunkts, beschränkt das Überwachungsmodul 30B bei der vorliegenden Ausführungsform den Durchblase-Zustandsbetrag, der verwendet wird, um ein geschätzte Drehmoment zu berechnen, auf eine Obergrenze oder eine Untergrenze des vorgegebenen Bereichs, wenn ein Durchblase-Zustandsbetrag, der durch die Erlangungseinheit erlangt wird, außerhalb eines vorgegebenen Bereichs vorliegt. Aus diesem Grund ist ein Durchblase-Zustandsbetrag, der verwendet wird, um ein geschätztes Drehmoment zur Überwachung zu berechnen, auf eine Obergrenze oder eine Untergrenze beschränkt, selbst wenn erlangte Daten zu einem Durchblase-Zustandsbetrag beschädigt sind; daher kann eine Verschlechterung hinsichtlich der Drehmoment-Anomalie-Überwachungsgenauigkeit, die durch beschädigte Daten verursacht wird, verglichen mit Fällen unterbunden werden, bei welchen diese Beschränkung bzw. Begrenzung nicht angewendet wird.
Andere Ausführungsformen
Die Offenbarung der vorliegenden Beschreibung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die hier als Beispiele herangezogen werden. Die Offenbarung beinhaltet die Ausführungsformen, die auf Grundlage dieser Ausführungsformen durch den Fachmann hier als Beispiele und Modifikationen herangezogen werden. Die Offenbarung ist zum Beispiel nicht auf eine Kombination von Teilen und/oder Elementen beschränkt, die in Bezug auf die vorstehend dargelegten Ausführungsformen beschrieben sind. Die Offenbarung kann durch verschiedene Kombinationen umgesetzt werden. Die Offenbarung kann einen zusätzlichen Abschnitt aufweisen, der zu den vorstehend dargelegten Ausführungsformen addiert werden kann. Die Offenbarung beinhaltet, was erhalten wird, indem ein Teil und/oder ein Element der vorstehend dargelegten Ausführungsform weggelassen wird. Die Offenbarung beinhaltet einen Ersatz oder eine Kombination von Teilen und/oder Elementen zwischen einer Ausführungsform und einer anderen Ausführungsform. Der offenbarte technische Umfang ist nicht auf die technischen Umfänge beschränkt, die in Bezug auf die vorstehend dargelegten Ausführungsformen beschrieben sind. Daraus geht hervor, dass gewisse der offenbarten technischen Umfänge durch eine Beschreibung der Ansprüche angezeigt werden und alle der Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs beinhalten, die äquivalent zu einer Beschreibung der Ansprüche sind.
Bei der zweiten Ausführungsform wird ein Grad (Grad eines Durchblasens), in welchem Ansaugluft aus dem Auslassanschluss 90out durchbläst, als ein Durchblase-Zustandsbetrag angenommen, der bei einer Berechnung eines geschätzten Drehmoments durch das Überwachungsmodul 30A verwendet wird. Insbesondere wird ein Verhältnis (Durchblaseeffizienz) einer Ansaugluftmenge im Zylinder zu einer durch die Drossel durchgetretenen Luftmenge (Ansaugluftmenge) als ein Grad eines Durchblasens verwendet. Allerdings kann irgendein Wert als ein Grad eines Durchblasens verwendet werden, um ein geschätztes Drehmoment zu berechnen, solange der Wert mit einem Verhältnis einer Luftmenge im Zylinder und einer Durchblasemenge korreliert. Zum Beispiel kann ein Verhältnis einer Durchblasemenge zu einer Ansaugluftmenge als ein Grad eines Durchblasens verwendet werden, ein Verhältnis einer Durchblasemenge zu einer Luftmenge im Zylinder kann als ein Grad eines Durchblasens verwendet werden, und ein Kehrwert dieser Verhältnisse kann als ein Grad eines Durchblasens verwendet werden.
Das Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung (ECU 10) bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen wird auf eine Maschine mit interner Verbrennung angewendet, die mit einer Ventilanpassvorrichtung und einem Turbolader ausgestattet ist, kann aber auch auf eine Maschine mit interner Verbrennung angewendet werden, die nicht mit einer Ventilanpassungsvorrichtung ausgestattet ist, und auf eine Maschine mit interner Verbrennung angewendet werden, die nicht mit einem Turbolader ausgestattet ist.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen ist eine Betriebsgeschwindigkeit des Überwachungsmoduls 30 niedriger als eine Betriebsgeschwindigkeit des Steuermoduls 20. Genauer gesagt stellt eine Prüfungsverarbeitungsgeschwindigkeit des Eingabegewährleistungsabschnitts 31 einen Engpass her, und im Ergebnis sind Betriebsgeschwindigkeiten der Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments und der Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments niedriger als eine Betriebsgeschwindigkeit der Berechnungseinheit 21 des von der Maschine angeforderten Drehmoments. Im Gegensatz zu dem Vorhergehenden kann eine Betriebsgeschwindigkeit des Überwachungsmoduls 30 gleich einer Betriebsgeschwindigkeit des Steuermoduls 20 sein.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen sind der Steuerspeicherbereich 20m und der Überwachungsspeicherbereich 30m in dem Speicherbereich in dem einzelnen gemeinsamen Speicher 11m eingerichtet. Stattdessen kann die ECU 10 mit einer Mehrzahl von Speichern vorgesehen sein und ein Speicherbereich in einem ersten Speicher als einem Steuerspeicherbereich eingerichtet sein, wobei ein Speicherbereich in einem zweiten Speicher als ein Überwachungsspeicherbereich eingerichtet ist.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen beinhaltet die einzelne gemeinsame MCU 11 den Steuerspeicherbereich 20m und den Überwachungsspeicherbereich 30m. Stattdessen kann die ECU 10 mit einer Mehrzahl von MCUs vorgesehen und derart konfiguriert sein, dass eine erste MCU einen Steuerspeicherbereich aufweist und eine zweite MCU einen Überwachungsspeicherbereich aufweist.
Bei dem Überwachungsmodul 30 bei der ersten Ausführungsform wird ein Reservedrehmoment in einem von der Maschine angeforderten Drehmoment, das durch die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird, wiedergegeben, und ein Korrekturbetrag eines Zündzeitpunkts durch ein Klopflernen wird nicht in einem geschätzten Drehmoment, das durch die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments berechnet wird, wiedergegeben. Stattdessen muss ein Reservedrehmoment nicht in einem von der Maschine angeforderten Drehmoment, das durch die Recheneinheit 32 des von der Maschine angeforderten Drehmoments berechnet wird, wiedergegeben werden, und ein Korrekturbetrag eines Zündzeitpunkts durch ein Klopflernen, das heißt der vorstehend dargelegte Klopflernbetrag, muss nicht in einem geschätzten Drehmoment, das durch die Recheneinheit 33 des geschätzten Drehmoments berechnet wird, wiedergegeben werden.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen ist die ECU 10 mit einer Erfassungsschaltung vorgesehen, die einen/eine Ansteuerstrom oder -spannung erfasst, der/die ausgehend von einer Zündansteuer-IC ausgegeben wird, und das Steuermodul 20 führt eine Klopflernsteuerung aus, die einen Erfassungswert ausgehend von der Erfassungsschaltung verwendet. Stattdessen kann eine Klopflernsteuerung ausgeübt werden, ohne dass der vorstehend dargelegte Erfassungswert verwendet wird, indem ein Befehlssignal, das ausgehend von dem Ansteuersignal-Ausgabeabschnitt 22 an die Zündansteuer-IC 12 ausgegeben wird, als ein Ist-Zündzeitpunkt berücksichtigt wird.
Die Recheneinheit B3, die in 2 gezeigt wird, addiert eine Leerlaufreserve, eine Katalysator-Aufwärm-Reserve und eine Zusatzreserve, um ein Reservedrehmoment zu berechnen, und gibt den erhaltenen Reservedrehmoment an die Recheneinheit B4 aus. Stattdessen können die maximalen Werte einer Leerlaufreserve, einer Katalysator-Aufwärm-Reserve und einer Zusatzreserve als Reservedrehmomente verwendet werden, um eine Berechnung durchzuführen, und ein Ergebnis dieser Berechnung kann an die Recheneinheit B4 ausgegeben werden.
Bei der ersten Ausführungsform werden alle ausgewählt aus einer Leerlaufreserve, einer Katalysator-Aufwärm-Reserve und einer Zusatzreserve verwendet, um ein Reservedrehmoment zu berechnen. Stattdessen kann zumindest eine dieser Reserven verwendet werden, um ein Reservedrehmoment zu berechnen.
Bei der ersten Ausführungsform werden, wie in 3 gezeigt wird, sowohl ein erforderliches Katalysator-Aufwärm-Drehmoment als auch ein erforderliches Leerlauf-Drehmoment zu einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment addiert, um ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zu berechnen. Stattdessen können das größere angeforderte Drehmoment ausgewählt aus einem erforderlichen Katalysator-Aufwärm-Drehmoment und einem erforderlichen Leerlauf-Drehmoment zu einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment addiert werden, um ein von der Maschine angefordertes Drehmoment zu berechnen.
Bei jeder der vorstehend dargelegten Ausführungsformen wird eine fahrzeugeigene Maschine mit interner Verbrennung durch die ECU 10 gesteuert. Stattdessen kann eine stationäre anstelle einer fahrzeugeigenen Maschine mit interner Verbrennung durch die ECU 10 gesteuert werden.

Claims

Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung, aufweisend: eine arithmetische Steuereinheit (20), die dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Steuerspeicherbereichs (20m) eine Berechnung durchzuführen, um einen Soll-Steuerbetrag zu berechnen, der ein Sollwert eines Steuerbetrags ist, durch welchen ein Zustand einer Verbrennung einer Maschine (90) mit interner Verbrennung gemäß einem vom Nutzer angeforderten Drehmoment, das ein Antriebsmoment der Maschine mit interner Verbrennung ist, das durch einen Nutzer angefordert wird, gesteuert wird; und eine arithmetische Überwachungseinheit (30, 30A, 30B), die dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Überwachungsspeicherbereichs (30m), der sich von dem Steuerspeicherbereich unterscheidet, eine Berechnung durchzuführen und ein Vorhandensein oder Fehlen eines Drehmoment-Anomalie-Zustands, in welchem ein geschätztes Drehmoment um einen vorgegebenen Betrag oder mehr von einem von der Maschine angeforderten Drehmoment abweicht, zu überwachen, wobei das geschätzte Drehmoment ein geschätzter Wert eines Ist-Drehmoments einer Maschine mit interner Verbrennung ist, wobei das von der Maschine angeforderte Drehmoment von der Maschine mit interner Verbrennung angefordert wird, wobei die arithmetische Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, unter Verwendung eines Durchblase-Zustandsbetrags das geschätzte Drehmoment zu berechnen, wobei der Durchblase-Zustandsbetrag folgendes ist eine Durchblasemenge, die eine Menge an Ansaugluft beträgt, die in einem Ansaughub der Maschine aus einem Auslassanschluss (90out) mit interner Verbrennung durchbläst, ein Grad, in welchem Ansaugluft aus dem Auslassanschluss durchbläst, oder eine Luftmenge im Zylinder, die eine Menge an Luft ist, die in eine Brennkammer (90a) der Maschine mit interner Verbrennung gefüllt wird, wobei die arithmetische Steuereinheit eine Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit (221b) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen, der verwendet wird, um den Soll-Steuerbetrag zu berechnen, die arithmetische Überwachungseinheit eine Erlangungseinheit (S32B) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu erlangen, der durch die Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit berechnet wird, und die arithmetische Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, unter Verwendung des Durchblase-Zustandsbetrags, der durch die Erlangungseinheit erlangt wird, das geschätzte Drehmoment zu berechnen, und dann, wenn der Durchblase-Zustandsbetrag, der durch die Erlangungseinheit erlangt wird, außerhalb eines vorgegebenen Bereichs vorliegt, die arithmetische Überwachungseinheit dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag, der verwendet wird, um das geschätzte Drehmoment zu berechnen, auf eine Obergrenze oder eine Untergrenze des vorgegebenen Bereichs zu beschränken.
Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 1, wobei die arithmetische Steuereinheit eine Steuerungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit (221b) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen, der verwendet wird, um den Soll-Steuerbetrag zu berechnen, und die arithmetische Überwachungseinheit eine Überwachungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit (36, 36a) beinhaltet, die dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen, der verwendet wird, um das geschätzte Drehmoment zu berechnen.
Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung nach Anspruch 2, wobei die Überwachungs-Durchblasezustands-Berechnungseinheit dazu konfiguriert ist, den Durchblase-Zustandsbetrag zu berechnen, und zwar auf Grundlage von zumindest einem/einer ausgewählt aus: einer Menge an Luft, die durch ein Drosselventil (94) durchtritt, das in einem Ansaugrohr (95) installiert ist, einer Überlappungsdauer, während der eine Ventilöffnungsdauer eines Ansaugventils (92) und eine Ventilöffnungsdauer eines Abgasventils (93) miteinander überlappen, einem Ansaugdruck, einem Abgasdruck, und einer Maschinengeschwindigkeit.
Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Betriebszyklus der arithmetischen Überwachungseinheit länger ist als ein Betriebszyklus der arithmetischen Steuereinheit.
Steuersystem einer Maschine mit interner Verbrennung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die arithmetische Überwachungseinheit einen Eingabegewährleistungsabschnitt (31) beinhaltet, der dazu konfiguriert ist, Daten, die von außerhalb der arithmetischen Überwachungseinheit erlangt werden, auf Normalität zu prüfen.