DE19615672C2 - Drosselöffnungserfassungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung, die auf Grundlage eines
Drosselöffnungsgrads, der von einem Drosselöffnungssensor
ermittelt wird, beurteilen kann, ob sich das Drosselventil in
einem vollständig geschlossenen Zustand befindet.
Die US 4 515 009 beschreibt eine
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung, die einen vollständig
geschlossenen Zustand eines Drosselventils dann beurteilt,
wenn das Ausgangssignal des Drosselöffnungssensors für eine
vorbestimmte Zeit größer als ein Leerlaufwert aber kleiner
als ein daraus durch Addieren eines anderen Werts erhaltener
Wert bleibt.
Als Vorrichtung zur Erfassung des Leerlaufs einer
Brennkraftmaschine ist weiter eine
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung bekannt, wie sie in dem
offengelegten japanischen Gebrauchsmuster JP 59-52045 U
beschrieben ist. Die Vorrichtung ist mit einem
Leerlaufschalter ausgerüstet, der eingeschaltet wird, wenn
das Drosselventil vollständig geschlossen ist, und wenn der
Leerlaufschalter betätigt wird, so wird beurteilt, daß sich
die Brennkraftmaschine im Leerlaufzustand befindet. Ein
derartiger Aufbau ist allerdings in der Hinsicht nachteilig,
daß die Herstellungskosten steigen, da der Leerlaufschalter
und dessen Verdrahtung erforderlich sind.
Weiterhin sind in der japanischen Patentveröffentlichung JP
63-15467 A und dem japanischen offengelegten Patent J 4-
241762 B Leerlaufzustandserfassungsvorrichtungen beschrieben,
die unter Verwendung eines Mikrocomputers den vollständig
geschlossenen Zustand eines Drosselventils lernen und
speichern, der durch einen Drosselöffnungssensor zum
Zeitpunkt vorbestimmter Bedingungen erfaßt wird, wenn das
Drosselventil vollständig geschlossen ist, und beurteilen,
daß sich das Drosselventil im vollständig geschlossenen
Zustand befindet, wenn die Differenz zwischen dem
gespeicherten, gelernten Wert und dem erfaßten Wert für den
Drosselöffnungssensor kleiner als ein vorbestimmter Wert
wird.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 eine
konventionelle Drosselöffnungserfassungsvorrichtung
beschrieben.
In Fig. 6 weist eine Brennkraftmaschine 1 mehrere Zylinder
auf (wobei nur ein Zylinder gezeigt ist), die jeweils mit
einer Brennkammer 2 versehen sind. Ein Ansaugrohr 3 ist an
die Verbrennungskammer 2 angeschlossen, um diese Einlaßluft
oder eine Kraftstoff/Luftmischung zuzuführen. Das Einlaßrohr
3 ist mit einem Luftflußsensor 5 versehen, der zur Messung
der Flußrate der Einlaßluft dient, die über das Einlaßrohr 3
in jede Brennkammer 2 eingesaugt wird. Ein Drosselventil 6
ist in dem Einlaßrohr 3 angeordnet und wird so bewegt, daß es
sich öffnet oder schließt, um die Flußrate der Einlaßluft
durch das Einlaßrohr 3 in Reaktion auf die Betätigung einer
Gaspedals (nicht gezeigt) zu steuern. Ein Puffertank 7 ist an
das Einlaßrohr 3 angeschlossen, um die Menge der Einlaßluft
zu stabilisieren, die jedem Zylinder über das Einlaßrohr 3
zugeführt wird.
Ein Einlaßkrümmer 8 ist an seinem einen Ende mit dem
Puffertank 7 verbunden, und an seinen anderen Enden mit den
jeweiligen Brennkammern 2 der Zylinder. Ein
Kraftstoffeinspritzventil 9 zum Einspritzen von Kraftstoff in
die Einlaßluft ist im Einlaßkrümmer 8 so angebracht, daß eine
Einspritzdüse des Einspritzventils 9 auf die stromabwärtige
Richtung des Einlaßkrümmers 8 gerichtet ist. Weiterhin ist
zur Steuerung einer Leerlaufansaugmenge zu dem Zeitpunkt,
wenn der Öffnungsgrad des Drosselventils 6 einen Minimalwert
aufweist, also zum Zeitpunkt des Leerlaufs, ein
Leerlaufansaugrohr 10 mit kleinem Durchmesser an das
Ansaugrohr 3 so angeschlossen, daß das Drosselventil 6
umgangen wird. Der Öffnungsgrad des Leerlaufansaugrohrs 10
wird durch ein Leerlaufansaugsteuerventil 11 gesteuert,
welches in dem Leerlaufansaugrohr 10 vorgesehen ist, so daß
die Drehzahl der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt des
Leerlaufs auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Weiterhin sind ein Drosselöffnungssensor 13 zur Messung des
Öffnungsgrades des Drosselventils 6 sowie ein
Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 14 zur Messung der
Umdrehungsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine vorgesehen.
Der Luftflußsensor 5, das Kraftstoffeinspritzventil 9, das
Leerlaufansaugsteuerventil 11, der Drosselöffnungssensor 13
und der Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 14 sind sämtlich an
eine Brennkraftmaschinensteuereinheit 12 angeschlossen, die
wiederum das Kraftstoffeinspritzventil 9 und das
Leerlaufansaugsteuerventil 11 auf der Grundlage von
Ausgangssignalen dieser Sensoren steuert.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 der
Drosselöffnungssensor und ein Detektor für den vollständig
geschlossenen Zustand beschrieben. Der in Fig. 7 dargestellte
Drosselöffnungssensor 13 gibt eine Spannung proportional zum
Öffnungsgrad des Drosselventils 6 aus, welches in Reaktion
auf Betätigung des Gaspedals geöffnet und geschlossen
wird. Der generelle innere Aufbau des Drosselöffnungssensors
13 ist ebenso wie bei einem Potentialmeßgerät, wie in Fig. 7
gezeigt ist, und hierbei bewegt sich ein verschiebbarer
Kontakt 13b entlang einem Widerstand 13a synchron zum
Drosselventil 6, wodurch eine Spannung entsprechend dem
Spannnungsteilerprinzip von einer Ausgangsklemme 13c
ausgegeben wird. Die beiden entgegengesetzten Enden des
Widerstands 13c sind an eine Stromversorgungsklemme bzw. eine
Masseklemme angeschlossen.
Hierbei wird darauf hingewiesen, daß der Bereich zwischen den
entgegengesetzten Enden des Widerstands 13a im allgemeinen
größer gewählt wird als der Bereich, um welchen sich der
bewegliche Kontakt 13b infolge der Drehung des Drosselventils
6 bewegt.
Der vollständig geschlossene Zustand des Drosselventils 6
wird durch den Detektor für den vollständig geschlossenen
Zustand festgestellt, der durch einen Mikrocomputer oder dgl.
gebildet wird. Der Detektor 15 für den vollständig
geschlossenen Zustand erfaßt die Ausgangsspannung des
Drosselöffnungssensors 13 über die Ausgangsklemme 13c, und
darüber hinaus verschiedene Zustände der Brennkraftmaschine,
beispielsweise die Brennkraftmaschinendrehzahl, die von dem
Brennkraftmaschinendrehzahlsensor 14 erfaßt wird, das
Ausgangssignal des Luftflußsensors, und dgl. Auf der
Grundlage dieser Ausgangssignale beurteilt der Detektor für
den vollständig geschlossenen Zustand, ob ein vorbestimmter
Zustand erreicht wird, und lernt und speichert den
Öffnungsgrad des vollständig geschlossenen Zustand des
Drosselventils 6 auf der Grundlage des Ausgangswertes des
Drosselöfnungssensors, wenn der vorbestimmte Zustand sich
einstellt.
Ein Beurteilungswert für den vollständig geschlossenen
Zustand wird dadurch erhalten, daß ein vorbestimmter Wert zu
dem gelernten Wert des Öffnungsgrades des vollständig
geschlossenen Zustands des Drosselventils hinzuaddiert wird,
der gespeichert ist. Wenn der Ausgangswert des
Drosselöffnungssensors kleiner als der Beurteilungswert für
den vollständig geschlossenen Zustand ist, stellt der
Detektor 15 für den vollständig geschlossenen Zustand fest,
daß sich das Drosselventil im vollständig geschlossenen
Zustand befindet.
Ein konventioneller Detektor, wie er voranstehend geschildert
wurde, weist jedoch die nachstehend angegebenen
Schwierigkeiten auf.
Im allgemeinen nimmt, wenn das Drosselventil geöffnet und
geschlossen wird, der Ausgangswert des Drosselöffnungssensors
nicht denselben Wert an, selbst wenn das Drosselventil
vollständig geschlossen ist. Dies liegt daran, daß der
Ausgangswert durch den Aufbau, das Material und die
Temperatur sowohl des Drosselventils als auch des
Drosselöffnungssensors beeinflußt wird. Als konstruktiver
Einfluß des Drosselöffnungssensors läßt sich die Tatsache
angeben, daß sich die Positionen des Drosselventils und des
Drossellöffnungssensors jedesmal unterscheiden, wenn das
Drosselventil vollständig geschlossen ist. Der Grund dafür,
daß sich die Werte für die vollständig geschlossenen Zustände
daher bei jedem Vorgang unterscheiden, in welchem ein
vollständiges Schließen erfolgt, liegt daran, daß das
Drosselventil und der Drosselöffnungssensor Drehkörper sind
und ein gewisses Spiel auf der Drehachse erfordern.
Aus derartigen Gründen ändert sich daher der Ausgangswert des
Drosselöffnungssensors zum Zeitpunkt des vollständig
geschlossenen Zustands in Abhängigkeit mit der
Geschwindigkeit, mit welcher das Drosselventil geschlossen
wird, oder ändert sich im Verlauf der Zeit.
Um bei dem konventionellen Detektor für den vollständig
geschlossenen Zustand den vollständig geschlossenen Zustand
des Drosselventils korrekt beurteilen zu können, muß daher
ein vorbestimmter Festwert zur Beurteilung des vollständig
geschlossenen Zustands unter Berücksichtigung sämtlicher
Änderungen des Ausgangswertes des vollständig geschlossenen
Zustands des Drosselöffnungssensors eingestellt werden, die
von Änderungen des Aufbaus, des Materials, der Temperatur und
von Änderungen der Einstellungen des Drosselventils und des
Drosselöffnungssensors im Verlauf der Zeit herrühren, und
daher wird der Beurteilungswert auf einen größeren Wert
eingestellt, als dem tatsächlichen Wert für den vollständig
geschlossenen Zustand entspricht. Daher erhöht sich die
Anzahl an Fällen, in welchen das Drosselventil als
vollständig geschlossen angesehen wird, obwohl es offen ist,
bei der Beurteilung des vollständig geschlossenen Zustands,
bei welcher der voranstehend geschilderte Beurteilungswert
für den vollständig geschlossenen Zustand verwendet wird.
Aus diesem Grund muß bei der Leerlaufdrehzahlregelung, die
dazu dient, die Brennkraftmaschinendrehzahl konstant zu
halten, und welche beispielsweise zum Zeitpunkt des Leerlaufs
der Brennkraftmaschine durchgeführt wird, die
Brennkraftmaschinendrehzahl zum Zeitpunkt des vollständig
geschlossenen Zustands des Drosselventils (zum Zeitpunkt des
Leerlaufs) als eine der Bedingungen rückgekoppelt werden, um
die Brennkraftmaschinendrehzahl zurückzukoppeln, und die
Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine zu steuern oder zu
regeln. Wenn in einem derartigen Zustand das Drosselventil so
beurteilt wird, daß es sich in seinem vollständig
geschlossenen Zustand befindet, obwohl es tatsächlich offen
ist, wie voranstehend geschildert, erfolgt eine derartige
Steuerung oder Regelung, daß die effektive Querschnittsfläche
des Bypasskanals durch den Leerlaufansaugsteuerwert 11
verringert wird. Wenn das Drosselventil in einer derartigen
Situation vollständig geschlossen ist, wird die
Brennkraftmaschinendrehzahl verringert, da der Bypasskanal
verengt wurde, und im schlimmsten Fall gibt es die
Möglichkeit, daß die Brennkraftmaschine abstirbt. Darüber
hinaus stellt eine derartige fehlerhafte Erfassung des
vollständig geschlossenen Zustands des Drosselventils eine
Behinderung anderer Steuer- und Regelvorgänge dar,
beispielsweise sämtlicher Steuerungen, bei welchen eine
Umschaltung auf der Grundlage der Tatsache durchgeführt wird,
ob das Drosselventil vollständig geschlossen ist,
beispielsweise Kraftstoffregelung, Zündzeitpunktregelung und
Regelung eines Automatikgetriebes, und daher tritt die
Schwierigkeit auf, daß sich die Steuer- oder Regelbarkeit der
Brennkraftmaschine verschlechtert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die
einen vollständig geschlossenen Zustand eines Drosselventils
mit hoher Genauigkeit erfassen kann.
Diese Aufgabe wird mit einer
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen, Verbesserungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt eine
Drosselöffnungserfassungsvorrichtung für eine
Brennkraftmaschine:
einen Drosselöffnungssensor zur Erfassung eines Öffnungsgrads eines Drosselventils und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
eine Lernvorrichtung für einen Wert für den vollständig geschlossenen Zustand zum Speichern und Aktualisieren, als einen gelernten Wert für den vollständig geschlossenen Zustand, eines Minimalwertes des Ausgangssignals des Drosselöffnungssensors;
eine Beurteilungsvorrichtung zur Beurteilung des vollständig geschlossenen Zustands des Drosselventils auf der Grundlage eines Vergleichs des Drosselöffnungssensorausgangssignals und des gelernten Wertes für den vollständig geschlossenen Zustand;
wobei die Beurteilungsvorrichtung aufweist:
eine erste Vorrichtung zur Beurteilung, daß sich das Drosselventil im vollständig geschlossenen Zustand befindet, wenn das Drosselöffnungssensorausgangssignal kleiner als ein erster Beurteilungswert ist, der dadurch erhalten wird, daß ein erster Schwellenwert dem gelernten Wert hinzuaddiert wird; und
eine zweite Vorrichtung zur Beurteilung, wenn das Drosselöffnungssensorausgangssignal größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als ein zweiter Beurteilungswert ist, der dadurch erhalten wird, daß ein zweiter Schwellenwert dem gelernten Wert hinzuaddiert wird, daß sich das Drosselventil im vollständig geschlossenen Zustand befindet, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist.
einen Drosselöffnungssensor zur Erfassung eines Öffnungsgrads eines Drosselventils und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals;
eine Lernvorrichtung für einen Wert für den vollständig geschlossenen Zustand zum Speichern und Aktualisieren, als einen gelernten Wert für den vollständig geschlossenen Zustand, eines Minimalwertes des Ausgangssignals des Drosselöffnungssensors;
eine Beurteilungsvorrichtung zur Beurteilung des vollständig geschlossenen Zustands des Drosselventils auf der Grundlage eines Vergleichs des Drosselöffnungssensorausgangssignals und des gelernten Wertes für den vollständig geschlossenen Zustand;
wobei die Beurteilungsvorrichtung aufweist:
eine erste Vorrichtung zur Beurteilung, daß sich das Drosselventil im vollständig geschlossenen Zustand befindet, wenn das Drosselöffnungssensorausgangssignal kleiner als ein erster Beurteilungswert ist, der dadurch erhalten wird, daß ein erster Schwellenwert dem gelernten Wert hinzuaddiert wird; und
eine zweite Vorrichtung zur Beurteilung, wenn das Drosselöffnungssensorausgangssignal größer als der erste Beurteilungswert und kleiner als ein zweiter Beurteilungswert ist, der dadurch erhalten wird, daß ein zweiter Schwellenwert dem gelernten Wert hinzuaddiert wird, daß sich das Drosselventil im vollständig geschlossenen Zustand befindet, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum verstrichen ist.
Bei dieser Vorrichtung wird der vollständig geschlossene
Zustand des Drosselventils durch den zweiten Beurteilungswert
beurteilt, wobei sämtliche Änderungen des Ausgangswertes des
vollständig geschlossenen Drosselwertes berücksichtigt
werden, wobei der erste Beurteilungswert kleiner als der
zweite Beurteilungswert ist, und hierbei die Frequenz der
Ausgangswerte eines tatsächlich vollständig geschlossenen
Punktes berücksichtigt wird. Daher wird der vollständig
geschlossene Zustand normalerweise durch den ersten
Beurteilungswert beurteilt und dann, wenn der vollständig
geschlossene Punkt stark abweicht, infolge verschiedener,
sich überlappender Hauptfaktoren, wird der vollständig
geschlossene Zustand mit Hilfe des zweiten Beurteilungswertes
beurteilt. Aus diesem Grunde kann ein Beurteilungswert für
den vollständig geschlossenen Zustand für eine normale Fahrt
auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden, und steigt die
Anzahl an Fällen an, in welchen der vollständig geschlossene
Zustand festgestellt wird, wenn sich das Drosselventil in
einem Zustand nahe an dem vollständig geschlossenen Zustand
befindet, und daher kann die Brennkraftmaschine besser
gesteuert oder geregelt werden als vorher.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird,
wenn das Drosselöffnungssensorausgangssignal größer als der
erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite
Beurteilungswert ist, die vorbestimmte Zeit aus einer
Differenz zwischen dem zuletzt erfaßten Wert und dem momentan
erfaßten Wert des Drosselöffnungssensorausgangssignals
bestimmt, wenn der Sensorausgangswert kleiner als der zweite
Beurteilungswert ist, oder aus einem Betriebszustand der
Brennkraftmaschine.
Durch diese Vorrichtung kann die Anzahl fehlerhafter
Beurteilungen verringert werden, die durch den zweiten
Beurteilungswert hervorgerufen werden, und kann der
vollständig geschlossene Zustand exakt ermittelt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird der Minimalwert des
Drosselöffnungssensorausgangswertes, der aus dem Zeitpunkt
erhalten wird, wenn das Drosselventil als sich vollständig in
dem geschlossenen Zustand befindlich beurteilt wird, als der
gelernte Wert aktualisiert, und wird beurteilt, daß sich das
Drosselventil nicht in dem vollständig geschlossenen Zustand
befindet, wenn der Ausgangswert des Drosselöffnungssensors
danach größer als ein Wert ist, der durch Addieren des
aktualisierten gelernten Wertes zum ersten Schwellenwert
erhalten wird.
Durch diese Vorrichtung kann der erste Schwellenwert, der
kleiner als vorher ist, als Beurteilungswert von dem
vollständig geschlossenen Zustand bis zum nichtgeschlossenen
Zustand verwendet werden, und kann die Brennkraftmaschine
exakt gesteuert oder geregelt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird dann, wenn der Ausgangswert des
Drosselöffnungssensors größer als der zweite Beurteilungswert
wird, der aktualisierte gelernte Wert auf den gelernten Wert
aktualisiert, bevor die Aktualisierung erfolgt.
Durch diese Vorrichtung wird der vollständig geschlossene
Zustand, nachdem das Drosselventil geöffnet ist, erneut auf
der Grundlage des ersten gelernten Wertes beurteilt. Dies
führt dazu, daß die Beurteilung des vollständig geschlossenen
Zustands exakt erfolgen kann, selbst wenn die Ausgangswerte
des Drosselöffnungssensors in dem vollständig geschlossenen
Zustand sich unterscheiden, abhängig von der
Fahrzeuggeschwindigkeit, bei welcher das Drosselventil
vollständig geschlossen wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsformen näher erläutert.
In der
Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der Steuer- oder Regeleinheit
einer Brennkraftmaschine, in welcher ein
Drosselöffnungsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 2 ein Flußdiagramm mit einer Darstellung der
Betriebsweise des Drosselöffnungsdetektors;
Fig. 3 ein Flußdiagramm entsprechend Fig. 2;
Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm, welches den Betriebsablauf
des Drosselöffnungsdetektors zeigt;
Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm, welches den Betriebsablauf
des Drosselöffnungsdetektors zeigt;
Fig. 6 eine Schnittansicht einer Brennkraftmaschine mit
einem konventionellen Drosselöffnungsdetektor; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines konventionellen Detektors
für den vollständig geschlossenen Zustand.
In Fig. 1 ist eine Drosselöffnungserfassungsvorrichtung, die
entsprechend den Grundlagen der vorliegenden Erfindung
aufgebaut ist, insgesamt mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet,
und in einer Motorsteuer- oder Regeleinheit 12A vorgesehen,
die der in Fig. 6 gezeigten Motorsteuereinheit 12 entspricht.
Die Drosselöffnungserfassungsvorrichtung 16 weist eine
Lernvorrichtung 16A für den vollständig geschlossenen Zustand
zum Speichern und Aktualisieren des Minimalwertes eines
Ausgangssignals eines Drosselöffnungssensors als gelernten
Wert für den vollständig geschlossenen Zustand des
Drosselventils auf, sowie eine Beurteilungsvorrichtung 16B
zur Beurteilung des vollständig geschlossenen Zustands des
Drosselventils auf der Grundlage eines Vergleichs des
Drosselöffnungssensorausgangswertes und des gelernten Wertes
für den vollständig geschlossenen Zustand.
Die Beurteilungsvorrichtung 16B weist eine erste Vorrichtung
16B-1 auf, welche einen ersten Beurteilungswert für den
vollständig geschlossenen Zustand dadurch erhält, daß ein
erster Schwellenwert 16 (X1) für den vollständig
geschlossenen Zustand zum gelernten Wert für den vollständig
geschlossenen Zustand hinzuaddiert wird, der von der
Lernvorrichtung 16A für den vollständig geschlossenen Zustand
erhalten wird, und welche das Drosselventil so beurteilt, daß
es im vollständig geschlossenen Zustand befindet, wenn
der Drosselöffnungssensorausgangswert kleiner ist als der
erste Beurteilungswert für den vollständig geschlossenen
Zustand. Die Beurteilungsvorrichtung 16B weist weiterhin eine
zweite Vorrichtung 16B-2 auf, welche einen zweiten
Beurteilungswert für den vollständig geschlossenen Zustand
dadurch erlangt, daß ein zweiter Schwellenwert 16b(X2) für
den vollständig geschlossenen Zustand, der größer als der
erste Schwellenwert 16a(X1) für den vollständig geschlossenen
Zustand ist, zum gelernten Wert für den vollständig
geschlossenen Zustand hinzuaddiert wird, der von der
Lernvorrichtung 16A für den vollständig geschlossenen Zustand
erhalten wird, wobei dann, wenn der
Drosselöffnungssensorausgangswert größer als der erste
Beurteilungswert für den vollständig geschlossenen Zustand
und kleiner als der zweite Beurteilungswert für den
vollständig geschlossenen Zustand ist, das Drosselventil so
beurteilt wird, daß es sich in dem vollständig geschlossenen
Zustand befindet, nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums,
wie später noch genauer erläutert wird.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Flußdiagramme zur Erläuterung des
Betriebs der Drosselöffnungserfassungsvorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Im Schritt S101 wird Brennkraftmaschineninformation
eingelesen, beispielsweise die Brennkraftmaschinendrehzahl
und die Batteriespannung. Im Schritt S102 wird der
Öffnungsrad des Drosselventils TVO eingelesen. Im Schritt
S103 wird beurteilt, ob der erste gelernte Wert für den
vollständig geschlossenen Zustand (nachstehend als ein erster
gelernter Wert bezeichnet) aktualisiert wird, auf der
Grundlage der in den Schritten S101 und S102 eingelesenen
Information. Um einen fehlerhaften Lernvorgang zu verhindern,
sind Aktualisierungsbedingungen beispielsweise folgende:
(1) Die Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl und der Batteriespannung sind klein und liegen innerhalb eines vorbestimmten Wertes, und (2) die Änderung des Öffnungsgrads des Drosselventils ist klein und kleiner als ein vorbestimmter Wert. Wenn die Aktualisierungsbedingungen erfüllt sind, geht es vom Schritt S103 aus mit dem Schritt S104 weiter.
(1) Die Änderungen der Brennkraftmaschinendrehzahl und der Batteriespannung sind klein und liegen innerhalb eines vorbestimmten Wertes, und (2) die Änderung des Öffnungsgrads des Drosselventils ist klein und kleiner als ein vorbestimmter Wert. Wenn die Aktualisierungsbedingungen erfüllt sind, geht es vom Schritt S103 aus mit dem Schritt S104 weiter.
Im Schritt S104 wird der Drosselöffnungsgrad mit dem ersten
gelernten Wert TVOMIN1 verglichen. Ist der
Drosselöffnungsgrad kleiner als der erste gelernte Wert
TVOMIN1, dann geht es vom Schritt S104 aus mit dem Schritt
S105 weiter. Im Schritt S105 wird der momentane
Drosselöffnungsgrad auf den ersten gelernten Wert TVOMIN1
eingestellt. Sind die Beurteilungsergebnisse in den Schritten
S103 und S104 gleich "NEIN", so geht es von den Schritten
S103 und S104 aus mit dem Schritt S106 weiter. Die Schritte
S103 bis S105 sind Schritte zur Aktualisierung des ersten
gelernten Wertes.
Im Schritt S106 wird der Festwert X2 zum ersten gelernten
Wert TVOMIN1 hinzuaddiert, und der addierte Wert wird auf den
zweiten Beurteilungswert TVOCL2 für den vollständig
geschlossenen Zustand eingestellt. Der Festwert ist ein Wert
zum Einstellen des Beurteilungswertes für den vollständig
geschlossenen Zustand auf einen höheren Wert unter
Berücksichtigung des Aufbaus des Drosselventils und des
Drosselöffnungssensors, der Variationen des Ausgangssignals
des vollständig geschlossenen Sensors infolge des Materials,
und der Variationen von Temperatur und einer Änderung im
Verlauf der Zeit. Der zweite Beurteilungswert TVOCL2 für den
vollständig geschlossenen Zustand, der auf diese Weise
erhalten wird, entspricht dem Beurteilungswert für den
vollständig geschossenen Zustand des konventionellen Detektor
gemäß Fig. 7.
Im Schritt S107 wird der Drosselöffnungsgrad TVO mit dem
zweiten Beurteilungswert TVOCL2 für den vollständig
geschlossenen Zustand verglichen. Wenn der
Drosselöffnungsgrad TVO größer ist als der zweite
Beurteilungswert TVOCL2 für den vollständig geschlossenen
Zustand, dann geht es vom Schritt S107 aus mit dem Schritt
S108 weiter. Im Schritt S108 wird der zweite gelernte Wert
TVOMIN2 für den vollständig geschlossenen Zustand
(nachstehend als zweiter gelernter Wert bezeichnet)
aktualisiert auf den ersten gelernten Wert TVOMIN1. Wenn
andererseits der Drosselöffnungsgrad TVO kleiner ist als der
zweite Beurteilungswert TVOCL2 für den vollständig
geschlossenen Zustand, so geht es vom Schritt S108 aus mit
dem Schritt S109 weiter.
Wenn Schritt S109 der vorherige Drosselöffnungsgrad TVO
größer der zweite Beurteilungswert TVOCL2 für den
geschlossenen Zustand ist, dann geht es vom
Schritt S109 aus mit dem Schritt S110 weiter. Im Schritt S110
wird eine Zeitgeberwertvorhersagezeit des vollständig
geschlossenen Zustands an dem zweiten Beurteilungswert TVOCL2
für den vollständig geschlossenen Zustand berechnet. Die
vorhergesagte Zeit für den vollständig geschlossenen Zustand
wird aus dem Ausmaß der Variation des
Drosselöffnungssensorausgangssignals oder des
Betriebszustands der Brennkraftmaschine berechnet.
Ein Berechnungsverfahren für die vorhergesagte Zeit des
vollständig geschlossenen Zustands besteht beispielsweise
darin, daß durch die nachstehende Gleichung aus dem
momentanen Drosselöffnungsgrad TVO(i) und dem vorherigen
Drosselöffnungsgrad TVO(i-1) berechnet wird:
vorhergesagte Zeit für den vollständig geschlossenen Zustand
vorhergesagte Zeit für den vollständig geschlossenen Zustand
= (TVO(i) - TVOMI1)/(TVO(i-1) - TVO(i))
× Bearbeitungszykluszeit von Fig. 2
× Bearbeitungszykluszeit von Fig. 2
Weiterhin kann dann, wenn die Brennkraftmaschinendrehzahl
dann hoch ist, wenn das Drosselventil beinahe vollständig
geschlossen ist, die vorhergesagte Zeit für den vollständig
geschlossenen Zustand länger in einem niedrigen
Drehzahlbereich und kürzer in einem hohen Drehzahlbereich
eingestellt werden, auf der Grundlage der
Brennkraftmaschinendrehzahl, wobei der Unterdruck des
Ansaugkrümmers hoch ist, und die Kraft hoch ist, welche das
Drosselventil vollständig schließt. Die Änderung der Länge
des vorhergesagten Zeitraums für den vollständig
geschlossenen Zustand kann so festgelegt werden, daß sie
ungefähr proportional beispielsweise zur
Brennkraftmaschinendrehzahl ist. Weiterhin wird, und zwar
unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Möglichkeit für
ein Absterben der Brennkraftmaschine besteht, wenn das
Fahrzeug im Leerlaufzustand anhält, die
Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt, und dann kann die
vorhergesagte Zeit für den vollständig geschlossenen Zustand
kürzer eingestellt werden, wenn beurteilt wird, daß sich das
Fahrzeug im Haltezustand befindet, und kann die vorhergesagte
Zeit für den vollständig geschlossenen Zustand länger
eingestellt werden, wenn beurteilt wird, daß sich das
Fahrzeug nicht im Haltezustand befindet. Die vorhergesagte
Zeit für den vollständig geschlossenen Zustand, die auf diese
Weise berechnet wurde, wird bei einem COUNTER (Zähler)
eingestellt der einen Beurteilungszeitgeber für den
vollständig geschlossenen Zustand darstellt.
Im Schritt S11 wird der Festwert X1 dem zweiten gelernten
Wert TVOMIN2 hinzuaddiert und der addierte Wert bei dem
ersten Baurteilungswert TVOCL1 für den vollständig
geschlossenen Zustand eingestellt, und dann geht es vom
Schritt S111 aus mit dem in Fig. 3 gezeigten Schritt S112
weiter. Der Festwert X1 wird auf einen vorbestimmten Wert
eingestellt, der kleiner ist als der Festwert X2. Der
vorbestimmte Wert wird vorher eingestellt unter
Berücksichtigung der Frequenz der Ausgangswerte des
Drosselöfnungssensors (des tatsächlich möglichen Wertes). Im
Schritt S112 wird der Drosselöffnungsgrad TVO mit dem ersten
Beurteilungswert TVOCL1 für den vollständig geschlossenen
Zustand verglichen. Ist der Drosselöffnungsgrad TVO kleiner
als der erste Beurteilungswert TVOCL1 für den vollständig
geschossenen Zustand, dann geht es vom Schritt S112 aus mit
dem Schritt S112A weiter. Im Schritt S112A wird eine Marke
XCLOSE für den vollständig geschlossenen Zustand auf "1"
eingestellt. Wenn andererseits der Drosselöffnungsgrad TVO
größer als der erste Beurteilungswert TVOCL1 für den
vollständig geschlossenen Zustand, so geht es vom Schritt
S112 aus mit dem Schritt S112B weiter. Im Schritt S112B wird
das Drosselventil so beurteilt, daß es sich nicht in dem
vollständig geschlossenen Zustand befindet, und wird die
Marke XCLOSE für den vollständig geschlossenen Zustand auf
"0" eingestellt.
Im Schritt S113 wird der Zähler COUNTER auf einen Wert
entsprechend dem vorherigen Wert - 1 eingestellt (COUNTER -1),
so daß eine schrittweise Verringerung (Dekrementierung)
herunter auf "0" erfolgt, jedesmal dann, wenn der Schritt
S113 durchgeführt wird. Im Schritt S114 wird beurteilt, ob
der Wert von COUNTER gleich "0" ist. Ist COUNTER nicht gleich
"0", dann geht es vom Schritt S114 aus mit dem Schritt S118
weiter. Wenn andererseits COUNTER gleich "0" ist, so geht es
vom Schritt S114 aus mit dem Schritt S115 weiter. Im Schritt
S115 wird beurteilt, ob der vorherige Wert von COUNTER gleich
"0" ist. Ist der vorherige Wert nicht gleich "0", so geht es
vom Schritt S115 aus mit dem Schritt S117 weiter. Im Schritt
S117 wird der Drosselöffnungsgrad TVO auf den zweiten
gelernten Wert TVOMIN2 eingestellt. Wenn die Routine gemäß
Fig. 2 und 3 das nächste Mal abgearbeitet wird, wird das
Drosselventil als sich im vollständig geschlossenen Zustand
befindlich im Schritt S112 und im Schritt S112A beurteilt, da
im Schritt S111 der erste Beurteilungswert TVOCL1 für den
vollständig geschlossenen Zustand aktualisiert wurde. Darüber
hinaus nimmt COUNTER einen Anfangswert an, um den Minimalwert
des Drosselöffnungsgrades auf den zweiten gelernten Wert
TVOMIN2 einzustellen, nachdem COUNTER gleich "0" geworden
ist. Wenn andererseits der vorherige Wert von COUNTER gleich
"0" ist, so geht es vom Schritt S115 aus mit dem Schritt S116
weiter. Im Schritt S116 wird der Drosselöffnungsgrad TVO mit
dem gelernten Wert TVOMIN2 verglichen. Ist der
Drosselöffnungsgrad TVO kleiner als der zweite gelernte Wert
TVOMIN2, so geht es vom Schritt S116 aus mit dem Schritt S117
weiter. Im Schritt S117 wird der Drosselöffnungsgrad TVO als
zweiter gelernter Wert TVOMIN2 aktualisiert.
Obwohl keine detaillierte Beschreibung des Schrittes S118
erfolgt, wird darauf hingewiesen, daß die Steuerung bzw.
Regelung der Brennkraftmaschine mit dem Drosselöffnungsgrad
TVO und der Marke XLOSE durchgeführt wird. Die Flußdiagramme
gemäß Fig. 2 und 3 werden in vorbestimmten Zeitintervallen
abgearbeitet.
Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 der
Betriebsablauf und die Vorteile der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Fig. 4 zeigt den Fall, in welchem das Drosselventil
geschlossen ist, und in welchem der vollständig geschlossene
Punkt des Drosselventils gleich dem ersten gelernten Wert
wird, und daher der vollständig geschlossene Zustand des
Drosselventils festgestellt wird. Wie aus den Marken XCLOSE
für den vollständig geschlossenen Zustand hervorgeht, stellt
sich heraus, daß ein Drosselöffnungspunkt A zur Beurteilung
eines vollständig geschlossenen Zustands, der in dem
konventionellen Drosselöffnungsdetektor verwendet wird, höher
als ein Drosselöffnungspunkt B gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
Fig. 5 zeigt jenen Fall, in welchem die Drossel oder
Drosselklappe geöffnet und geschlossen wird, wenn sich der
Punkt des vollständig geschlossenen Zustands in weitem Maße
ändert, infolge verschiedener überlappender Hauptfaktoren.
Selbst in dem in Fig. 5 gezeigten Fall wird der
Drosselöffnungspunkt A des konventionellen Drosselventils
höher als der Drosselöffnungspunkt B gemäß der vorliegenden
Erfindung. Weiterhin stellt sich heraus, daß die Beurteilung
des vollständig geschlossenen Zustands gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer Position erfolgt, die näher an einem
tatsächlich vollständig geschlossenen Zustand liegt, und daß
ein Öffnungspunkt C des Drosselventils, wenn das
Drosselventil von dem vollständig geschlossenen Zustand zu
dem nichtgeschlossenen Zustand übergeht, niedriger wird als
ein konventioneller Öffnungspunkt D.
Claims (4)
1. Drosselöffnungserfassungsvorrichtung (16) für eine
Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, welche
aufweist:
- a) einen Drosselöffnungssensor (13) zur Erfassung eines Drosselöffnungsgrades (TVO) eines Drosselventils (6) und zur Erzeugung eines entsprechenden Drosselöffnungssensorausgangswerts;
- b) eine Lernvorrichtung (16A) zum Speichern und Aktualisieren des Minimalwertes des Drosselöffnungssensorausgangswerts als gelernten Wert (TVOMIN1, TVOMIN2);
- c) eine Beurteilungsvorrichtung (16B) zur Beurteilung
des Drosselventils als vollständig geschlossen, mit
- 1. einer ersten Vorrichtung (16B-1) zur Beurteilung des Drosselventils als vollständig geschlossenen, wenn der Drosselöffnungssensorausgangswert kleiner als ein erster Beurteilungswert (TVOCL1) ist, der durch Addieren eines ersten Schwellenwertes (16a, X1) zu dem gelernten Wert erhalten wird; und
- 2. einer zweiten Vorrichtung (12B) zur Beurteilung des Drosselventils als vollständig geschlossen, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum abgelaufen ist, in dem der Drosselöffnungssensorausgangswert größer als der erste Beurteilungswert (TVOCL) und kleiner als ein zweiter Beurteilungswert (TVOCL2) ist, der durch Addieren eines zweiten Schwellenwertes (16b; X2), der größer als der erste Schwellenwert (16a; X1) ist, zu dem gelernten Wert (TVOMIN1, TVOMIN2) erhalten wird.
2. Drosselöffnungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn
der Drosselöffnungssensorausgangswert größer als der
erste Beurteilungswert und kleiner als der zweite
Beurteilungswert ist, die vorbestimmte Zeit aus einer
Differenz zwischen dem zuletzt erfaßten Wert und dem
momentan erfaßten Wert des
Drosselöffnungssensorausgangswertes bestimmt wird, wenn
der Drosselöffnungssensorausgangswert kleiner als der
zweite Beurteilungswert ist, oder aus einem
Betriebszustand der Brennkraftmaschine.
3. Drosselöffnungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Minimalwert des Drosselöffnungssensorausgangswertes, der
aus der Zeit erhalten wird, wenn das Drosselventil (6)
so beurteilt wird, daß es sich in dem vollständig
geschlossenen Zustand befindet, als der gelernte Wert
aktualisiert wird, und daß das Drosselventil so
beurteilt wird, daß es sich nicht in dem vollständig
geschlossenen Zustand befindet, wenn der Ausgangswert
des Drosselöffnungssensors (13) danach größer als ein
Wert ist, der durch Addition des aktualisierten,
gelernten Wertes zu dem ersten Schwellenwert erhalten
wird.
4. Drosselöffnungserfassungsvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn
der Ausgangswert des Drosselöffnungssensors (13) größer
als der zweite Beurteilungswert wird, der aktualisierte,
gelernte Wert auf den gelernten Wert aktualisiert wird,
bevor die Aktualisierung erfolgt.
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