DE19603778A1

DE19603778A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines eine Drosselventilverschmutzung betreffenden Lernens

Info

Publication number: DE19603778A1
Application number: DE19603778A
Authority: DE
Inventors: Hajime Hosoya
Original assignee: Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1995-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1996-08-08
Also published as: US5614667A; JPH08210173A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technologie zum Vermeiden des Einflusses einer Änderung der volumetri schen Flußrate der Ansaugluft aufgrund einer Verschmutzung eines Drosselventils, das in einem Ansaugsystem eines Ver brennungsmotors angeordnet ist.

Bei Verbrennungsmotoren, wie z. B. Benzinmotoren, ist ein Drosselventil in dem Ansaugsystem angeordnet, wobei die Öff nung dieses Drosselventils zu dem Zeitpunkt des Berechnens der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft als Eingabe ver wendet wird.

Wenn das Drosselventil jedoch mit Staub, der an demselben haftet, verschmutzt ist, dann entsteht ein Fehler bei der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft, die für die Drossel ventilöffnung berechnet wird. Dieser Fehler stellt zu dem Zeitpunkt großer Drosselventilöffnungen kein Problem dar, da er nur ein kleiner Prozentsatz der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft ist. Zu dem Zeitpunkt geringer Öffnungen, wie z. B. während des Leerlaufs, existiert jedoch ein Problem, da der Fehler dann ein größerer Prozentsatz der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft ist.

Um diesem Problem zu begegnen existiert bisher eine Anord nung, bei der Drosselventilöffnungen, die Ausgabewerten ei nes Drosselsensors entsprechen, gelernt und derart korri giert werden, daß eine volumetrische Flußrate der Ansaug luft, die während des Leerlaufs berechnet wird, und eine An saugluft-Massenflußrate, die durch ein Luftflußmeter erfaßt wird, gleich werden.

Wenn das Lernen auf diese Art und Weise in den Regionen kleiner Öffnung des Drosselventils ausgeführt wird, derart, daß die volumetrische Flußrate und die Massenflußrate gleich werden, dann wird es jedoch in den Regionen kleiner Öffnung der Drosselventilöffnung unmöglich, beispielsweise basierend auf einem Vergleich der volumetrischen Flußrate der Ansaug luft, die durch die Drosselventilöffnung erfaßt wird, und der Ansaugluft-Massenflußrate, die durch das Luftflußmeter erfaßt wird, einen atmosphärischen Druck zu bestimmen. Daher ist es besonders in Situationen, in denen die Drosselventil öffnung auf einem kleinen Wert bleibt, wie z. B. während des Fahrens auf einer Gefällestrecke, unmöglich, während des Fahrens den atmosphärischen Druck zu bestimmen.

Als Ergebnis kann beispielsweise bei dem Gangänderungsmuster eines Automatikgetriebes, welches gemäß dem atmosphärischen Druck geschaltet wird, um bei Regionen großer Höhe aufgrund einer Erhöhung der Drosselventilöffnung, die aus einem Ab fall des atmosphärischen Drucks resultiert, die Wahrschein lichkeit einer Verstellung zum höheren Gang hin zu unter drücken, der atmosphärische Druck nicht bestimmt werden. Da her kann die relevante Umschaltung nicht ausgeführt werden, was einen schädlichen Einfluß auf eine Gangänderungssteue rung ausübt.

Darüberhinaus existiert eine Anordnung, bei der zum Zeit punkt eines Übergangsbetriebs des Motors der Korrekturbetrag für die Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangs gemäß der Änderungsrate der Öffnung des Drosselventils oder gemäß der Drosselöffnungsfläche, die von der Drosselventilöffnung bestimmt wird, eingestellt wird. In diesem Fall werden die Änderungsrate der Drosselventilöffnung oder der Öffnungsflä che verwendet, um die Änderung der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft zu erhalten, um den Korrekturbetrag für die Kraftstoffeinspritzmenge gemäß dieser Änderung einzustellen. Beim Lernen, bei dem die volumetrische Flußrate zur Massen flußrate gleich gemacht wird, um für eine Verschmutzung des Drosselventils vorzusorgen, entspricht die Drosselventilöff nung nicht länger der volumetrischen Flußrate der Ansaug luft. Daher kann der Korrekturbetrag für die Kraftstoffein spritzmenge während des Übergangs nicht geeignet eingestellt werden. Ferner kann in dem Fall, in dem das Lernen, um für eine Verschmutzung des Drosselventils vorzusorgen, unterbro chen wird, auf ähnliche Weise der Korrekturbetrag für die Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangs nicht geeig net eingestellt werden, da bei kleinen Öffnungen die volume trische Flußrate der Ansaugluft aufgrund der Verschmutzung verändert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines eine Dros selventilverschmutzung betreffenden Lernens zu schaffen, um Beeinträchtigungen des Motorbetriebs aufgrund von Ver schmutzungen eines Drosselventils zu eliminieren.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7 gelöst.

Die vorliegende Erfindung zieht die obigen Probleme bei den herkömmlichen Anordnungen mit dem Ziel des Eliminierens des Einflusses der Verschmutzung des Drosselventils selbst bei Regionen kleiner Öffnung der Drosselventilöffnung in Be tracht, indem bezüglich einer Verschmutzung des Drosselven tils basierend auf volumetrischen Flußraten der Ansaugluft gelernt und korrigiert wird, derart, daß die volumetrische Flußrate der Ansaugluft aus der Drosselventilöffnung erhal ten werden kann.

Als Konsequenz ist es ferner ein Ziel, in der Lage zu sein, selbst in Regionen kleiner Öffnungen des Drosselventils den atmosphärischen Druck mit einer guten Genauigkeit zu bestim men.

Es ist ferner ein Ziel, in der Lage zu sein, das Verhalten der verschiedener Steuerungen, die auf der Drosselventil öffnung basieren, beizubehalten.

Demgemäß weist das Verfahren (und die Vorrichtung) gemäß der vorliegenden Erfindung zum Steuern eines eine Verschmutzung eines Drosselventils für einen Verbrennungsmotor betreffen den Lernens folgende Schritte (Merkmale) auf:
jeweiliges Erfassen einer Ansaugluft-Massenflußrate, einer Öffnung des Drosselventils, das in einem Motoransaugsystem angeordnet ist, und einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit (durch ein Erfassungsgerät für die Ansaugluft-Massenflußra te, durch ein Erfassungsgerät für die Drosselventilöffnung und durch ein Erfassungsgerät für eine Motorumdrehungsge schwindigkeit);
Bestimmen der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft (durch ein Bestimmungsgerät für die volumetrische Flußrate der An saugluft), basierend auf der erfaßten Drosselventilöffnung und der erfaßten Motorumdrehungsgeschwindigkeit;
Bestimmen eines atmosphärischen Drucks (durch ein Bestim mungsgerät für den atmosphärischen Druck, welches den atmo sphärischen Druck aus der Ansaugluft-Massenflußrate und der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft bestimmt) zu dem Zeitpunkt eines großen Werts für die erfaßte Drosselventil öffnung, basierend auf der erfaßten Ansaugluft-Massenfluß rate und auf der bestimmten volumetrischen Flußrate der An saugluft;
Bestimmen eines atmosphärischen Drucks (durch das vorher erwähnte Bestimmungsgerät für den atmosphärischen Druck), wenn sich die Drosselventilöffnung anschließend zu einem kleinen Wert verändert, während der atmosphärische Druck praktisch konstant bleibt, basierend auf der erfaßten An saugluft-Massenflußrate und der bestimmten volumetrischen Flußrate der Ansaugluft; und
Lernen und Korrigieren (durch ein Lerngerät) bezüglich einer Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung und einem Wert, der sich auf die Drosselventilöffnung bezieht, derart, daß der atmosphärische Druck, der bestimmt wird, wenn sich die Drosselventilöffnung in einen kleinen Wert verändert, wäh rend der atmosphärische Druck praktisch konstant bleibt, sich an den atmosphärischen Druck annähert, der bestimmt wird, wenn die Drosselventilöffnung ein großer Wert ist.

Wenn die Öffnung des Drosselventils groß ist, kann insbeson dere selbst im Fall einer Verschmutzung des Drosselventils der Einfluß auf die volumetrische Flußrate der Ansaugluft vernachlässigt werden. Daher kann die Bestimmung des atmo sphärischen Drucks zu dem Zeitpunkt großer Öffnungen des Drosselventils basierend auf der hochzuverlässigen volume trischen Flußrate der Ansaugluft, die durch das Bestimmungs gerät für die volumetrische Flußrate der Ansaugluft bestimmt worden ist, und auf der Ansaugluft-Massenflußrate, die durch das Erfassungsgerät für die Ansaugluft-Massenflußrate erfaßt wurde, mit hoher Zuverlässigkeit ausgeführt werden.

In den Regionen kleiner Öffnungen des Drosselventils ist je doch die Änderung der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft aufgrund einer Verschmutzung groß, derart, daß eine Diskre panz, die der Änderung der volumetrischen Flußrate der An saugluft aufgrund der Verschmutzung entspricht, in dem at mosphärischen Druck auftritt, der durch das Bestimmungsgerät für den atmosphärischen Druck bestimmt worden ist.

Wenn das Drosselventil daher zu einer kleinen Öffnung ver ändert wird, während der atmosphärische Druck praktisch kon stant bleibt, kann, nachdem der atmosphärische Druck in der Region großer Öffnung des Drosselventils bestimmt wurde, die Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung und dem Wert, der auf die Drosselventilöffnung bezogen ist, zu einer Be ziehung korrigiert werden, bei der der Einfluß aufgrund der Verschmutzung eliminiert ist, indem bezüglich der Beziehung gelernt und korrigiert wird, derart, daß in Regionen kleiner Öffnungen des Drosselventils die Diskrepanz in dem bestimm ten Werte für den atmosphärischen Druck zu Null wird.

Ferner kann das Lernen und Korrigieren (durch das Lerngerät) beispielsweise ausgeführt werden, wenn sich die Öffnung des Drosselventils innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Bestimmung des atmosphärischen Drucks, als die erfaßte Drosselventilöffnung ein großer Wert war, in einen kleinen Wert verändert.

Insbesondere kann, wenn sich die Drosselventilöffnung inner halb einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Ausführung einer hochzuverlässigen Bestimmung des atmosphärischen Drucks, als die Drosselventilöffnung ein großer Wert war, in einen klei nen Wert ändert,. beurteilt werden, daß der atmosphärische Druck praktisch konstant bleibt. Daher kann die Zuverlässig keit des Lernens durch Ausführen des Lernens unter dieser Bedingung sichergestellt werden.

Darüberhinaus kann das Verfahren (die Vorrichtung) folgende Schritte (Merkmale) aufweisen: Erfassen, ob Steigungs- oder Gefälle-Fahrtbedingungen vorhanden sind (durch ein Erfas sungsgerät für Steigungs/Gefälle-Fahrtbedingungen); und Aus führen des Lernens und Korrigierens, wenn sich die Drossel ventilöffnung in eine kleine Öffnung verändert, während er faßt wird, daß keine Steigungs- oder Gefälle-Fahrtbedingun gen existieren, nachdem der atmosphärische Druck bestimmt worden ist, als die erfaßte Drosselventilöffnung ein großer Wert war.

Da es beurteilt werden kann, daß während des Erfassens, daß keine Steigungs- oder Gefälle-Fahrtbedingungen vorhanden sind, nachdem die vorher erwähnte hochzuverlässige Bestim mung des atmosphärischen Drucks ausgeführt worden war, keine Änderung des atmosphärischen Drucks aufgrund einer Höhenän derung vorhanden ist, kann durch Ausführen des Lernens unter diesen Bedingungen die Zuverlässigkeit des Lernens sicherge stellt werden.

Ferner kann das Lernen und Korrigieren (durch das Lerngerät) bezüglich einer Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung und der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft ausgeführt werden.

Damit kann durch Herstellen der Beziehung zwischen der Dros selventilöffnung und der volumetrischen Flußrate der Ansaug luft selbst in Regionen kleiner Öffnung der Drosselventil öffnung eine volumetrischen Flußrate der Ansaugluft, bei der ein Einfluß aufgrund einer Verschmutzung des Drosselventils eliminiert ist, bestimmt werden. Als Ergebnis kann der at mosphärische Druck mit guter Genauigkeit bestimmt werden. Selbst wenn die Drosselventilöffnung für eine lange Zeitdau er in der Region kleiner Öffnung bleibt, was insbesondere beim Fahren über ein Gefälle oder über einen sanften Anstieg der Fall ist, kann der atmosphärische Druck mit guter Ge nauigkeit bestimmt werden.

Ferner kann das Lernen und Korrigieren (durch das Lerngerät) bezüglich einer Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung und einem Schaltpunkt für die Gangänderungsposition eines Automatikgetriebes ausgeführt werden.

Auf diese Art und Weise kann durch Lernen und Korrigieren der Drosselventilöffnung, die beim Schalten einer Gangände rungsposition eines Automatikgetriebes verwendet wird, der Einfluß aufgrund einer Verschmutzung vermieden werden, wobei das Schalten der Gangänderungsposition geeignet gemäß einer Drosselventilöffnung eingestellt werden kann, welche einer wahren volumetrischen Flußrate der Ansaugluft entspricht. Daher kann das Verhalten der Gangänderungssteuerung geeignet beibehalten werden.

Darüberhinaus kann das Lernen und Korrigieren (durch das Lerngerät) bezüglich einer Beziehung zwischen der Drossel ventilöffnung und einem Schaltungspunkt für die Gangände rungsposition eines Automatikgetriebes oder einem Korrektur betrag der Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangs durchgeführt werden.

Auf diese Art und Weise kann durch Lernen und Korrigieren bezüglich der Drosselventilöffnung, die beim Einstellen des Korrekturbetrags der Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangs verwendet wird, der Einfluß aufgrund einer Ver schmutzung vermieden werden, wobei der Korrekturbetrag der Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangs gemäß einer Drosselventilöffnung geeignet eingestellt werden kann, wel che einer wahren volumetrischen Flußrate der Ansaugluft ent spricht. Daher kann das Verhalten des Übergangsbetriebs ge eignet beibehalten werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeich nungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den Aufbau und die Funk tionen der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm, das einen Systemaufbau eines Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3(A) und 3(B) ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine für eine Steuerung des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm, das eine Teilroutine für einen ersten Lernenmodus für ein eine Drosselventilver schmutzung betreffendes Lernen zeigt;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das eine Teilroutine für einen zweiten Lernenmodus für ein eine Drosselventil verschmutzung betreffendes Lernen zeigt; und

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine Teilroutine für einen dritten Lernenmodus für ein eine Drosselventil verschmutzung betreffendes Lernen zeigt.

Bei Fig. 2, die ein erstes Ausführungsbeispiel zeigt, wird Luft von einem Luftfilter 2 mittels einer Ansaugleitung 3, eines Drosselventils 4 und eines Ansaugkrümmers 5 in einen Verbrennungsmotor 1 gezogen. Für jeden Zylinder sind in je weiligen Verzweigungsabschnitten des Ansaugkrümmers 5 Kraft stoffeinspritzventile 6 vorgesehen.

Die Kraftstoffeinspritzventile 6 sind Kraftstoffeinspritz ventile 6 vom Solenoidtyp, welche sich öffnen, wenn eine Leistung an ein Solenoid angelegt wird, und welche sich mit dem Abschalten der Leistung schließen. Die Kraftstoffein spritzventile 6 werden stoßweise als Reaktion auf ein Trei berpulssignal einer vorbestimmten Pulsbreite, das von einer Steuerungseinheit 12 (die nachfolgend beschrieben wird) ge liefert wird, in einen Offenzustand getrieben, derart, daß Kraftstoff, der durch eine Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) unter Druck gesetzt ist, und der mittels eines Druckreglers auf einen vorbestimmten Druck geregelt ist, in den Motor 1 eingespritzt wird.

Zündkerzen 7 sind für jede Verbrennungskammer des Motors 1 zum Funkenzünden eines Gemisches in demselben vorgesehen.

Bezüglich der verschiedenen Sensoren zum Erfassen von Motor betriebsbedingungen ist in der Ansaugleitung 3 ein Luftfluß meter 8, wie z. B. ein Luftflußmeter vom Hitzdrahttyp, vorge sehen, welches eine Ansaugluftmenge Q des Motors 1 als eine Massenflußrate erfaßt. Das Luftflußmeter 8 entspricht dem Erfassungsgerät für die Ansaugluft-Massenflußrate.

Ferner ist zum Erfassen einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit N ein Motorumdrehungsgeschwindigkeitssensor 9 vorgesehen.

Ferner ist ein Drosselventilsensor 10 zum Erfassen einer Öffnung α des Drosselventils 4 mittels eines Potentiometers vorgesehen.

Zusätzlich ist ein Ansauglufttemperatursensor 11 zum Erfas sen der Temperatur der Ansaugluft vorgesehen.

Die Steuerungseinheit (C/U; C/U = Control Unit) 12 enthält einen Mikrocomputer, der eine CPU (CPU = Central Processing Unit = Zentrale Verarbeitungseinheit), einen ROM (ROM = Read Only Memory = Nur-Lese-Speicher), einen RAM (RAM = Random Access Memory = Direktzugriffsspeicher), einen A/D-Wandler (A/D = Analog/Digital) und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstel le usw. aufweist. Die Steuerungseinheit nimmt Eingabesignale von den verschiedenen Sensoren und steuert die Pulsbreite eines Treiberpulssignals, das an die Kraftstoffeinspritzven tile 6 angelegt wird. Darüberhinaus stellt die Steuerungs einheit 12 eine Zündzeitgebung ADV gemäß spezieller Motorbe triebsbedingungen, wie z. B. der Motorlast und der Motorum drehungsgeschwindigkeit, ein und steuert die Zündung durch die Zündkerzen 7.

Ein Leerlaufsteuerungsventil 14 vom Solenoidtyp ist in einem Umwegkanal 13 angeordnet, damit das Drosselventil 4 umgangen wird. Durch Steuern der Öffnung des Leerlaufsteuerungsven tils 14 kann die Umdrehungsgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Leerlaufs gesteuert werden.

Die Steuerungseinheit 12 lernt und korrigiert, wie später beschrieben wird, bezüglich von Änderungen, welche eine Ver schmutzung desselben begleiten, der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft in der Region kleiner Öffnung des Drosselven tils 4 (was nachfolgend ein eine Drosselventilverschmutzung betreffendes Lernen bezeichnet wird), während eine Bestim mung des atmosphärischen Drucks in der Region großer Öffnung des Drosselventils 4 ausgeführt wird.

Die Fig. 3(A) und 3(B) zeigen ein Flußdiagramm für eine Rou tine zum Beurteilen, ob eine Verschmutzung einen ausreichen den Pegel erreicht hat oder nicht, um die volumetrische Flußrate des Drosselventils zu verändern.

In den Fig. 3(A) und 3(B) wird in einem Schritt 1 (wobei "Schritt" in den Figuren durch S bezeichnet ist) von dem Drosselsensor 11 eine Drosselventilöffnung a gelesen.

In einem Schritt 2 wird beurteilt, ob die Drosselventilöff nung α eine große Öffnung ist, die größer oder gleich einer vorbestimmten Öffnung α_H (H = High = Hoch) ist.

Wenn die Öffnung als eine kleine Öffnung beurteilt wird, springt die Steuerung zu dem Schritt 1, wogegen die Steue rung zu einem Schritt 3 springt, wenn die Öffnung als eine große Öffnung beurteilt worden ist, in dem eine Öffnung IV (IV = Idle Valve) des Leerlaufsteuerungsventils 14 (d. h. ein Steuerungswert von der Steuerungseinheit 12), eine Massen flußrate der Ansaugluft (AF/M)Q (AF/M; AF/M = Air Flow/Mass), die von dem Luftflußmeter 8 erfaßt wird, und ei ne Ansaugtemperatur T_Q, die von dem Ansauglufttemperatursen sor 11 erfaßt wird, gelesen werden.

In einem Schritt 4 wird ein atmosphärischer Druck A gemäß der folgenden Gleichung basierend auf der Ansaugluft-Massen flußrate (AF/M)Q, der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft (α-N)Q, die der Drosselventilöffnung α und der Motorum drehungsgeschwindigkeit N entspricht (wobei die Funktion des Bestimmens der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft unter Verwendung von α und N dem Bestimmungsgerät zur volumetri schen Flußrate der Ansaugluft entspricht) und der Ansaugtem peratur T_Q bestimmt/berechnet.

A = (AF/M)Q/(α-N)Q · T_Q.

In einem Schritt 5 wird ein Zeitgeber zum Messen einer ver strichenen Zeit T seit dem Ausführen der Bestimmung/Berech nung des atmosphärischen Drucks gestartet.

In einem Schritt 6 wird beurteilt, ob sich die Drosselven tilöffnung α in eine kleine Öffnung verändert hat, die klei ner oder gleich einer vorbestimmten Öffnung α_L (L = Low = niedrig) ist.

Wenn sich die Drosselventilöffnung α zu der kleinen Öffnung verändert hat, springt die Steuerung zu einem Schritt 7, in dem beurteilt wird, ob die verstrichene Zeit T eine Zeitdau er T₀ erreicht hat, derart, daß sich ein atmosphärischer Druck aufgrund eines Anstiegs oder eines Gefälles verändern könnte. Wenn diese Zeit erreicht ist, springt die Steuerung zu einem Schritt 1 zurück, um das Lernen und die Korrektur bezüglich der Verschmutzung aufzuheben, wogegen die Steue rung zu einem Schritt 8 springt, wenn die Zeit noch nicht erreicht ist.

In dem Schritt 8 werden die Drosselventilöffnung α, die Öff nung des Leerlaufsteuerungsventils IV, die Ansaugluft-Mas senflußrate (AF/M)Q und die Ansauglufttemperatur T_Q gelesen.

In einem Schritt 9 wird ein atmosphärischer Druck B für Re gionen kleiner Öffnung der Drosselventilöffnung α unter Ver wendung eines ähnlichen Berechnungsverfahrens wie in Schritt 4 bestimmt.

Dann wird in einem Schritt 10 der atmosphärische Druck A, der in dem Schritt 4 für die Region großer Öffnung berechnet worden ist, mit dem atmosphärischen Druck B, der in dem Schritt 9 für Regionen kleiner Öffnung berechnet wurde, ver glichen, um zu beurteilen, ob sich beide in Übereinstimmung befinden.

Wenn in dem Schritt 10 beurteilt worden ist, daß sich der atmosphärische Druck A und der atmosphärische Druck B in Übereinstimmung befinden, dann wird beurteilt, daß keine ausreichende Verschmutzung in dem Drosselventil 4 aufgetre ten ist, um die volumetrische Flußrate zu verändern, wonach die Routine beendet ist. Wenn sich der atmosphärische Druck A und der atmosphärische Druck B nicht in Übereinstimmung befinden, dann wird beurteilt, daß die Verschmutzung in dem Drosselventil 4 mit einem ausreichenden Pegel aufgetreten ist, um die volumetrische Flußrate zu verändern, wonach die Steuerung zu einem Schritt 11 springt, in dem ein Lernen bezüglich der Drosselventilverschmutzung, welches später beschrieben wird, derart ausgeführt wird, um die volumetri sche Flußrate zu korrigieren, welche sich aufgrund einer Verschmutzung des Drosselventils verändert hat.

Die Funktionen der Schritte 4 und 9 entsprechen dem Bestim mungsgerät für den atmosphärischen Druck, während der Schritt 11 (der von den jeweiligen Routinen von Fig. 4 bis Fig. 6, welche nachfolgend beschrieben werden, abgedeckt ist) dem Lerngerät entspricht.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das einen ersten Modus für ein eine Drosselventilverschmutzung betreffendes Lernen zeigt.

In einem Schritt 21 wird eine volumetrische Flußrate der An saugluft (α-N)Q für die Region kleiner Öffnung des Drossel ventils derart korrigiert, daß sich der atmosphärische Druck B, der für die Region kleiner Öffnung berechnet wurde, in Übereinstimmung mit dem atmosphärischen Druck A befindet, der für die Region großer Öffnung berechnet wurde. Da insbe sondere in der Region großer Öffnung des Drosselventils die Änderung der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft aufgrund einer Verschmutzung des Drosselventils klein genug ist, um vernachlässigt zu werden, ist der atmosphärische Druck A, der in der Region großer Öffnung basierend auf dieser volu metrischen Flußrate der Ansaugluft bestimmt wurde, zuverläs sig. Da ein atmosphärischer Druck B′, der basierend auf ei ner wahren volumetrischen Flußrate der Ansaugluft (α-N)Q_L bestimmt worden ist, welche durch Verschmutzung des Drossel ventils beeinflußt worden ist, dem atmosphärischen Druck A gleich sein wird, kann diese wahre volumetrische Flußrate der Ansaugluft (α-N)Q_L aus der folgenden Gleichung erhalten werden:

(α-N)Q_L = {(AF/M)Q_L · T_QL · (α-N)Q_H}/{(AF/M)Q_H · T_QH}.

Der tiefgestellte Index H (H = High) zeigt den Wert für die Region großer Öffnung des Drosselventils an, während der tiefgestellte Index L (L = Low) den Wert für die Region kleiner Öffnung des Drosselventils anzeigt.

In einem Schritt 22 wird der relevante Wert in einer Region kleiner Öffnung des Drosselventils α-N in einer Abbildung oder Tabelle von (α-N)Q mit der wahren volumetrischen Fluß rate der Ansaugluft (α-N)Q_L, die in dem Schritt 21 berechnet worden ist, überschrieben.

Durch Ausführen eines derartigen Lernens kann selbst bei ausgedehnten Zeitdauern des Fahrens mit einer kleinen Dros selventilöffnung, wie z. B. zum Zeitpunkt des Fahrens auf ei nem Gefälle oder zum Zeitpunkt des Fahrens auf einer sanften Steigung, die Bestimmung des atmosphärischen Drucks unter Verwendung einer wahren volumetrischen Flußrate der Ansaug luft, für die der Einfluß aufgrund der Verschmutzung gelernt und korrigiert worden ist, ausgeführt werden. Daher kann ein gutes Verhalten der Gangänderungssteuerung eines Automatik getriebes durch Schalten des Gangänderungsmusters basierend auf dem berechneten atmosphärischen Druck sichergestellt werden, wobei eine gute Motorsteuerung durch geeignetes Ein stellen des Korrekturbetrags der Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangs ausgeführt werden kann.

In diesem Lernenmodus wird bezüglich der volumetrischen Flußrate der Ansaugluft für die Region kleiner Öffnung des Drosselventils gelernt und korrigiert. Es ist jedoch auch möglich, bezüglich der Öffnungscharakteristika des Drossel ventils zu lernen und zu korrigieren.

Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines zweiten Lernenmodus, bei dem die Beziehung der Drosselventilöffnung zu dem Ausgangs wert des Drosselsensors gelernt und korrigiert wird.

In einem Schritt 31 wird die Drosselöffnung, die der Aus gangsspannung eines Drosselsensors 10 entspricht, um einen sehr kleinen Betrag Δα gemäß der Größenbeziehung zwischen dem atmosphärischen Druck A und dem atmosphärischen Druck B erhöhend oder erniedrigend korrigiert. Aufgrund einer Ver schmutzung des Drosselventils 4 ist normalerweise die wahre volumetrische Flußrate der Ansaugluft kleiner als die volu metrische Flußrate der Ansaugluft, die der Drosselventilöff nung entspricht, die von dem Drosselsensor 10 erfaßt wird. Da vor dem Beginn des Lernens eine volumetrische Flußrate der Ansaugluft, die größer als die wahre volumetrische Fluß rate der Ansaugluft ist, von dem Schritt 9 in Fig. 3 bei der Berechnung verwendet worden ist, zeigt der atmosphärische Druck B folglich einen Wert, welcher größer als der atmos phärische Druck A ist, welcher nahe an dem wahren Wert liegt.

Daher wird der Wert der Drosselventilöffnung α für den Aus gangswert des Drosselsensors 10 um Δα reduzierend korri giert.

Die Steuerung springt dann zu dem Schritt 9, wobei der at mosphärische Druck B wieder unter Verwendung der Drossel ventilöffnung α, die in dem Schritt 31 korrigiert worden ist, bestimmt wird.

In dem Schritt 10 werden der atmosphärische Druck A und der atmosphärische Druck B wieder verglichen, und falls sie nicht in Übereinstimmung sind, wird die gleiche Operation wieder wiederholt.

Wenn der atmosphärische Druck A und der atmosphärische Druck B in Übereinstimmung sind, ist die Routine beendet. Zu die sem Zeitpunkt erhöht sich bezüglich der gleichen volumetri schen Flußrate der Ansaugluft die Drosselventilöffnung α aufgrund der Verschmutzung des Drosselventils im Vergleich zu einer Situation, bei der keine Verschmutzung vorhanden ist. Bezüglich des Ausgangswerts des Drosselsensors 10 wird demgemäß die erhöhte Drosselventilöffnung α gelernt und kor rigiert, um sich zu einer Drosselventilöffnung zu erniedri gen, die Situationen entspricht, in denen keine Verschmut zungen des Drosselventils vorhanden sind. Durch Korrigieren der Drosselventilöffnung α auf eine Drosselventilöffnung, die einer Situation entspricht, bei der keine Drosselventil verschmutzung vorhanden ist, kann damit unter Verwendung der gelernten/korrigierten Drosselventilöffnung eine Bestimmung des atmosphärischen Drucks sogar in der Region kleiner Öff nung ausgeführt werden, obwohl eine Verschmutzung vorhanden ist.

Selbst wenn im Fall der Gangänderungssteuerung eines Auto matikgetriebes das Schalten des Gangänderungsmusters durch Bestimmung des atmosphärischen Drucks nicht ausgeführt wird, wird die Einstellung auf ein Gangänderungsmuster, das dem atmosphärischen Druck entspricht, automatisch ausgeführt, wenn die Gangänderungssteuerung unter Verwendung der ge lernten/korrigierten Drosselventilöffnung ausgeführt wird, da die Drosselventilöffnung auf einen Wert korrigiert wird, der der wahren volumetrischen Flußrate der Ansaugluft ent spricht. In diesem Fall existiert im Vergleich zur Anord nung, bei der der atmosphärische Druck bestimmt wird und das Gangänderungsmuster geschaltet wird, kein Bedarf, das Gang änderungsmuster zu schalten. Da die Drosselventilöffnung durchgehend entsprechend Änderungen des atmosphärischen Drucks korrigiert wird und die Einstellung auf ein geeigne tes Gangänderungsmuster ausgeführt wird, ist dies ebenfalls für die Genauigkeit günstig.

Bei einer Anordnung, bei der der Korrekturbetrag für die Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangsbetriebs bei spielsweise durch die Änderungsrate der Drosselventilöffnung eingestellt wird, kann das Einstellen des Korrekturbetrags für die Kraftstoffeinspritzmenge entsprechend der volumetri schen Effizienzänderung der Ansaugluft, die der Änderung der Drosselventilöffnung α entspricht, mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden, derart, daß das Motorbetriebsverhalten verbessert werden kann.

Nachfolgend wird gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 6 ein drit ter Lernenmodus beschrieben, bei dem bezüglich einer Bezie hung der Drosselventilöffnungsfläche und der Drosselventil öffnung gelernt und korrigiert wird.

Diese Routine erhält die Drosselventilöffnungsfläche von ei nem Erfassungswert der Drosselventilöffnung durch Wiederge winnen aus einer Tabelle oder durch Berechnen von Gleichun gen und dergleichen, wobei dieselbe beispielsweise wirksam ist, wenn der Korrekturbetrag der Kraftstoffeinspritzmenge während des Übergangsbetriebs beispielsweise aus der Ände rungsrate der Öffnungsfläche eingestellt wird.

In einem Schritt 41 wird eine Drosselöffnungsfläche A für die erfaßte Drosselventilöffnung α, die der Ausgangsspannung des Drosselsensors 10 entspricht, um einen sehr kleinen Be trag ΔA gemäß der Größenbeziehung zwischen dem atmosphäri schen Druck A und dem atmosphärischen Druck B erhöhend oder erniedrigend korrigiert. Wie vorher erwähnt wurde, zeigt der atmosphärische Druck B normalerweise aufgrund einer Ver schmutzung des Drosselventils einen Wert, welcher größer als der atmosphärische Druck A ist, welcher in der Nähe des wah ren Wertes liegt. Daher wird die Drosselöffnungsfläche A um einen sehr kleinen Betrag ΔA reduzierend korrigiert, um sich an den atmosphärischen Druck A anzunähern.

Die Steuerung springt dann zurück zum Schritt 9, wobei der atmosphärische Druck B unter Verwendung der Drosselöffnungs fläche, die in dem Schritt 41 korrigiert worden ist, wieder bestimmt wird. Bei diesem Lernenmodus wird bei der Bestim mung des atmosphärischen Drucks statt des Verwendens von (α-N)Q die Drosselventilöffnung α zu der Drosselöffnungs fläche A umgewandelt, wobei eine volumetrische Flußrate der Ansaugluft (A-N)Q, die basierend auf der umgewandelten Dros selöffnungsfläche A und der Motorumdrehungsgeschwindigkeit N erhalten wurde, verwendet wird.

In dem Schritt 10 werden der atmosphärische Druck A und der atmosphärische Druck B wieder verglichen, und wenn sie sich nicht in Übereinstimmung befinden, wird die gleiche Operati on wieder wiederholt. Wenn sich der atmosphärische Druck A und der atmosphärische Druck B in Übereinstimmung befinden, ist die Routine beendet. Zu diesem Zeitpunkt erhöht sich be züglich der gleichen volumetrischen Flußrate der Ansaugluft die Drosselöffnungsfläche A aufgrund der Verschmutzung des Drosselventils im Vergleich zu einer Situation, bei der kei ne Drosselventilverschmutzung vorhanden ist. Demgemäß wird bezüglich der Drosselventilöffnung a die erhöhte Drosselven tilöffnungsfläche A gelernt und korrigiert, um zu einer Drosselventilöffnungsfläche abzunehmen, die Situationen ent spricht, in denen keine Verschmutzung des Drosselventils vorhanden ist. Damit wird die Drosselventilöffnungsfläche zu einer Drosselventilöffnungsfläche korrigiert, die einer Si tuation entspricht, bei der keine Drosselventilverschmutzung vorhanden ist, selbst wenn eine Verschmutzung existiert.

Da die Drosselöffnungsfläche A, die der wahren volumetri schen Flußrate der Ansaugluft entspricht, auf diese Art und Weise erhalten wird, kann zum Zeitpunkt eines Übergangsbe triebs die Einstellung des Korrekturbetrags für die Kraft stoffeinspritzmenge entsprechend der volumetrischen Effizi enzänderung der Ansaugluftmenge, die der Änderung der Dros selöffnungsfläche A entspricht, mit hoher Genauigkeit ausge führt werden, derart, daß das Motorbetriebsverhalten verbes sert werden kann.

Nun wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der at mosphärische Druck bestimmt und ein eine Verschmutzung be treffendes Lernen ausgeführt, wenn sich das Drosselventil vor dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach dem Be stimmen/Berechnen des atmosphärischen Drucks für die Region großer Öffnung des Drosselventils zu einer kleinen Öffnung verändert hat. Ein Schwerkraftrichtungssensor oder derglei chen können jedoch vorgesehen sein, um die Neigung des Fahr zeugs zu erfassen, wodurch das Fahren auf einer Steigung oder auf einem Gefälle erfaßt wird, wodurch ein eine Dros selventilverschmutzung betreffendes Lernen ausgeführt wird, bevor ein Fahren auf einem Anstieg oder einem Gefälle erfaßt wird, wenn sich das Drosselventil nach der Berechnung für die Region großer Öffnung zu einer kleinen Öffnung verändert hat.

Claims

1. Verfahren zum Steuern eines eine Verschmutzung eines in einem Motoransaugsystem angeordneten Drosselventils (4) betreffenden Lernens, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
jeweiliges Erfassen einer Ansaugluft-Massenflußrate ((AF/M)Q), einer Öffnung (α) des Drosselventils (4), das in dem Motoransaugsystem angeordnet ist, und einer Motorumdrehungsgeschwindigkeit (N);
Bestimmen einer volumetrischen Flußrate ((α-N)Q), ba sierend auf der erfaßten Drosselventilöffnung (α) und der Motorumdrehungsgeschwindigkeit (N);
Bestimmen (S4) eines atmosphärischen Drucks (A) zu dem Zeitpunkt eines großen Wertes für die erfaßte Drossel ventilöffnung (α), basierend auf der erfaßten Ansaug luft-Massenflußrate ((AF/M)Q) und der bestimmten volu metrischen Flußrate ((α-N)Q) der Ansaugluft;
Bestimmen (S9) eines atmosphärischen Drucks (B), wenn sich die Drosselventilöffnung (α) anschließend zu einem kleinen Wert verändert, während der atmosphärische Druck im wesentlichen konstant bleibt, basierend auf der erfaßten Ansaugluft-Massenflußrate ((AF/M)Q) und der bestimmten volumetrischen Flußrate ((α-N)Q) der An saugluft; und
Lernen und Korrigieren (S11) bezüglich einer Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung (α) und einem Wert, der auf die Drosselventilöffnung (α) bezogen ist, der art, daß sich der atmosphärische Druck (B), der be stimmt wird, wenn sich die Drosselventilöffnung (α) zu einem kleinen Wert verändert, während der atmosphäri sche Druck im wesentlichen konstant bleibt, an den at mosphärischen Druck (A) annähert, der bestimmt wird, wenn die Drosselventilöffnung (α) ein großer Wert ist.

2. Verfahren zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß Anspruch 1,
bei dem das Lernen und Korrigieren (S11) ausgeführt wird, wenn sich die Öffnung (α) des Drosselventils (4) innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (T₀) nach der Bestimmung (S4) des atmosphärischen Drucks (A), als die erfaßte Drosselventilöffnung (α) ein großer Wert war, in einen kleinen Wert verändert (S7).

3. Verfahren zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß Anspruch 1 oder 2, das ferner folgenden Schritt aufweist:
Erfassen, ob Steigungs- oder Gefälle-Fahrtbedingungen vorhanden sind, wobei das Lernen und Korrigieren (S11) ausgeführt wird, wenn sich die Drosselventilöffnung (α) zu einer kleinen Öffnung verändert, während erfaßt wird, daß keine Anstiegs- oder Gefälle-Fahrtbedingungen vorhanden sind, nachdem der atmosphärische Druck (A) bestimmt worden ist, als die erfaßte Drosselventilöff nung (α) ein großer Wert war.

4. Verfahren zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem das Lernen und Korrigieren (S11) bezüglich ei ner Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung (α) und der volumetrischen Flußrate ((α-N)Q) der Ansaugluft ausgeführt wird (S21, S22).

5. Verfahren zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Lernen und Korrigieren (S11) bezüglich ei ner Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung (α) und einem Schaltungspunkt für die Gangänderungsposition ei nes Automatikgetriebes ausgeführt wird.

6. Verfahren zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Lernen und Korrigieren (S11) bezüglich ei ner Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung (α) und einem Korrekturbetrag der Kraftstoffeinspritzmenge wäh rend eines Übergangs ausgeführt wird.

7. Vorrichtung zum Steuern eines eine Verschmutzung eines in einem Motoransaugsystem angeordneten Drosselventils (4) betreffenden Lernens, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
eine Ansaugluft-Massenflußraten-Erfassungseinrichtung (8) zum Erfassen einer Ansaugluft-Massenflußrate ((AF/M)Q);
eine Drosselventilöffnungs-Erfassungseinrichtung (10) zum Erfassen der Öffnung (α) des Drosselventils (4), das in dem Motoransaugsystem angeordnet ist;
eine Motorumdrehungsgeschwindigkeits-Erfassungseinrich tung (9) zum Erfassen einer Motorumdrehungsgeschwindig keit (N);
eine Bestimmungseinrichtung (12) für die volumetrische Flußrate der Ansaugluft zum Bestimmen einer volumetri schen Flußrate ((α-N)Q) der Ansaugluft, basierend auf der erfaßten Drosselventilöffnung (α) und der Motorum drehungsgeschwindigkeit (N);
eine Bestimmungseinrichtung (12, S4) für den atmosphä rischen Druck, zum Bestimmen eines atmosphärischen Drucks (A), basierend auf der Ansaugluft-Massenflußrate ((AF/M)Q)), die durch die Ansaugluft-Massenflußratener fassungseinrichtung (8) erfaßt worden ist, und basie rend auf der volumetrischen Flußrate ((α-N)Q) der An saugluft, die durch die Bestimmungseinrichtung (12) für die volumetrische Flußrate der Ansaugluft bestimmt wor den ist; und
eine Lerneinrichtung (12, S11), um, nachdem der atmos phärische Druck (A), der durch die Bestimmungseinrich tung (12) für den atmosphärischen Druck bestimmt worden ist, als die Drosselventilöffnung (α), die durch die Drosselventilöffnungs-Bestimmungseinrichtung (10) er faßt worden ist, ein großer Wert war, bezüglich einer Beziehung zwischen der Drosselventilöffnung (α) und ei nem Wert, der auf die Drosselventilöffnung (α) bezogen ist, zu lernen und zu korrigieren (S11), derart, daß sich der atmosphärische Druck (B), der durch die Be stimmungseinrichtung (12) für den atmosphärischen Druck bestimmt (S9) wurde, als sich die Drosselventilöffnung (α), während der atmosphärische Druck im wesentlichen konstant blieb, auf einen kleinen Wert veränderte, an den atmosphärischen Druck (A) annähert, der bestimmt wurde, als die Drosselventilöffnung (α) ein großer Wert war.

8. Vorrichtung zum Steuern eines einer Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß Anspruch 7, bei der die Lerneinrichtung (12, S11) das Lernen und Korrigieren ausführt, wenn sich die Öffnung (4) des Drosselventils (α) innerhalb einer vorbestimmten Zeit dauer (T₀) zu einem kleinen Wert verändert, nachdem der atmosphärische Druck (A) durch die Bestimmungseinrich tung (12, S4) für den atmosphärischen Druck bestimmt worden ist (S4).

9. Vorrichtung zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß Anspruch 7 oder 8, die ferner folgendes Merkmal aufweist:
eine Erfassungseinrichtung für Steigungs-/Gefälle- Fahrtbedingungen zum Erfassen, ob Steigungs- oder Ge fälle-Fahrtbedingungen vorhanden sind, wobei die Lern einrichtung (12, S11) das Lernen und Korrigieren aus führt, wenn sich die Drosselventilöffnung (α) zu einer kleinen Öffnung verändert, während von der Erfassungs einrichtung für Steigungs-/Gefälle-Fahrtbedingungen er faßt wird, daß keine Steigungs- oder Gefälle-Fahrtbe dingungen vorhanden sind, nachdem der atmosphärische Druck (A) durch die Bestimmungseinrichtung (12, S4) für den atmosphärischen Druck bestimmt worden ist (S4).

10. Vorrichtung zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Lerneinrichtung (12, S11) bezüglich der vo lumetrische Flußrate ((α-N)Q) der Ansaugluft, die durch die Bestimmungseinrichtung (12, S21) für die volumetri sche Flußrate der Ansaugluft bestimmt wird, lernt und korrigiert (S22).

11. Vorrichtung zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Lerneinrichtung (12, S11) bezüglich der Drosselventilöffnung (α), die beim Schalten der Gangän derungsposition eines Automatikgetriebes verwendet wird, lernt und korrigiert.

12. Vorrichtung zum Steuern eines eine Drosselventilver schmutzung betreffenden Lernens gemäß einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, bei der die Lerneinrichtung (12, S11) bezüglich der Drosselventilöffnung (α) lernt und korrigiert, die beim Einstellen eines Korrekturbetrags der Kraftstoffein spritzmenge während eines Übergangs verwendet wird.