DE19813717C2 - Drosselklappensteuerungsvorrichtung und -verfahren - Google Patents

Drosselklappensteuerungsvorrichtung und -verfahren

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselklap­ pensteuerungsvorrichtung zum Steuern einer Drosselklappe ei­ nes Verbrennungsmotors und ein Verfahren zum Steuern der Drosselklappe.
Seit einigen Jahren weist die Steuerungsvorrichtung zum Steuern einer in einem Motor eines Automobils angeordne­ ten Drosselklappe ein System zum Steuern eines Öffnungsgra­ des einer Drosselklappe in Antwort auf ein elektrisches Steuersignal auf, das basierend auf dem Grad der Betätigung eines Fahr- oder Gaspedals (Gaspedalstellung) erzeugt wird. Ein solches System wird als Drive-by-wire- (DBW) Steuerungs­ system bezeichnet.
Ein bekanntes Beispiel der Steuerungsvorrichtung, die in der einfachsten Form so konstruiert ist wie in Fig. 6 dargestellt, ist dazu geeignet, ein den Grad der Betätigung des Gaspedals (Gaspedalstellung) darstellendes Steuersignal zu übertragen. In diesem Fall besteht die Steuerungsvorrich­ tung prinzipiell aus einem Sensor (Gaspedalstellungssensor) 10 zum Erfassen des Grads der Betätigung des Gaspedals durch einen Fahrer, einem Motor (Drosselklappenstellmotor) 20 zum Antreiben oder Betätigen der Drosselklappe und einer Drive- by-wire-Steuereinheit 30 zum Umwandeln eines vom Gaspedal­ stellungssensor 10 empfangenen (die Gaspedalstellung anzei­ genden) Signals in ein entsprechendes, zum Antreiben des Stellmotors 20 verwendetes Antriebssignal.
Ein in Fig. 7 dargestelltes, anderes bekanntes Beispiel einer Steuerungsvorrichtung weist außer den vorstehend be­ schriebenen Komponenten 10-30 eine elektronische Steuer­ einheit (ECU) 40 auf, durch die die Drosselklappe präziser gesteuert werden kann. In diesem Beispiel setzt die ECU 40 einen Drosselklappenöffnungs-Sollwert (TPS) basierend auf einem Gaspedalstellungs-Pseudowert, der durch Korrigieren eines (eine Gaspedalstellung anzeigenden) Signals vom Gaspe­ dalstellungssensor 10 gemäß Betriebsparametern oder -zu­ ständen des Motors und anderen Informationen erhalten wird. Die Drive-by-wire-Steuereinheit 30 wandelt ein den Dros­ selklappenöffungs-Sollwert TPS darstellendes Ausgangssignal der ECU 40 in ein dem Stellmotor 20 zuzuführendes Antriebs­ signal um.
Wenn die ECU 40 zwischen dem Gaspedalstellungssensor 10 und der Drive-by-wire-Steuereinheit 30 angeordnet ist, kann die Drosselklappe geeigneter angetrieben werden, es tritt jedoch im Ansprechverhalten der Drosselklappenöffnung auf die Ist-Position des Gaspedals aufgrund einer durch die ECU 40 benötigten Rechenzeit zum Berechnen des Drosselklappe­ nöffnungs-Sollwertes TPS und der zum Übertragen von Signalen zwischen der ECU 40 und der Drive-by-wire-Steuereinheit 30 und zwischen der ECU 40 und dem Gaspedalstellungssensor 10 erforderlichen Zeit eine Verzögerung auf. Dadurch wird das Fährgefühl für einen Fahrer unangenehm, wenn er bei­ spielsweise das Gaspedal betätigt (d. h., wenn das Fahrzeug beschleunigt wird).
In der JP 03141839 A wird ein Verfahren beschrieben, gemäß dem der Drosselklappenöffnungs-Sollwert aus dem Betätigungs­ grad des Gaspedals hergeleitet wird, wenn der Motor sich in einem unbelasteten oder Nicht-Lastzustand befindet, wodurch das Problem des Durchdrehens des Motors gelöst wird. In der JP 03290027 A wird ein Verfahren zum Festlegen des Drosselklappe­ nöffnungs-Sollwertes auf einen geeigneten Wert beschrieben, um eine effektive Motorbremsfunktion zu erhalten. Durch die­ se Verfahren kann das vorstehend beschriebene Problem des verzögerten Ansprechverhaltens jedoch nicht gelöst werden.
DE 38 43 060 C2 beschreibt eine elektronische Drossel­ klappensteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, in der eine Steuereinheit aus den Kennfeldern (A, B), die nach Maß­ gabe erfaßter Betriebsparameter des Motors und erfaßten Be­ tätigungsgrades (θac) vorbestimmte Stellgrößen (θthref) lie­ fern, das zu verwendende Kennfeld in Abhängigkeit von den einzelnen gespeicherten früheren Werten ausgewählt und auf das ausgewählte Kennfeld mit der erfaßten Motordrehzahl und dem erfaßten Fahrpedalbetätigungsgrad zugreift.
DE 39 24 582 A1 offenbart ein Drosselklappen- Steuerungssystem zur Radschlupfunterdrückung bei Kraftfahr­ zeug-Brennkraftmaschinen.
DE 41 21 146 C2 betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines korrigierten Drosselventilsignals bei einem mit einem Automatikgetriebe versehenen Kraftfahrzeug.
Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der vor­ stehend beschriebenen Situationen entwickelt. Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drosselklappensteu­ erungsvorrichtung bereitzustellen, durch die der Drosselklappenöffnungsgrad basierend auf Betriebszuständen des Mo­ tors und ähnlichen Parametern, sowie basierend auf dem Betä­ tigungsgrad des Gaspedals gesteuert werden kann, wobei der Drosselklappenöffnungsgrad mit einer geringeren Verzögerung in Antwort auf die Gaspedalstellung verändert werden kann, wodurch der Fahrer während der Fahrt ein angenehmeres Gefühl empfindet.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 5 gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlicher beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drosselklappensteue­ rungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht zum Darstellen des Aufbaus der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Drosselklap­ pensteuerungsvorrichtung;
Fig. 3 ein Blockdiagramm zum Darstellen des Aufbaus ei­ nes Steuerungssystems unter Verwendung der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform einer Drosselklappensteuerungsvor­ richtung;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Arbeits- oder Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausführungs­ form einer Drosselklappensteuerungsvorrichtung;
Fig. 5 ein Zeitdiagramm zum Erläutern der Arbeits- oder Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer Drosselklappensteuerungsvorrichtung;
Fig. 6 ein schematisches Blockdiagramm zum Darstellen eines Beispiels einer herkömmlichen Drosselklappensteue­ rungsvorrichtung; und
Fig. 7 ein schematisches Blockdiagramm zum Darstellen eines anderen Beispiels einer herkömmlichen Drosselklap­ pensteuerungsvorrichtung.
Nachstehend wird unter Bezug auf die Fig. 1 bis 5 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drosselklappensteuerungsvorrichtung ausführlich beschrieben.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung wird ein (eine Gas­ pedalstellung darstellendes) Signal von einem als Gaspedal­ stellungserfassungseinrichtung dienenden Gaspedalstellungs­ sensor 10 an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 40 zum Steuern des Motors und an eine Drive-by-wire-Steuereinheit (Drosselklappensteuereinheit, nachstehend als DBW- Steuereinheit bezeichnet) 30 übertragen. In Antwort auf das Signal vom Gaspedalstellungssensor 10 können die ECU 40 und die DBW-Steuereinheit 30 einen Motor (Drosselklappenstellmo­ tor) 20 zum Betätigen der Drosselklappe des Verbrennungsmo­ tors steuern.
Die DBW-Steuereinheit 30 weist eine erste Einrichtung 31 zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes auf, die dazu dient, einen ersten Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert (Pseudo­ sollwert TPS) als ersten Öffnungs-Sollwert gemäß dem Signal festzulegen, das den durch den Gaspedalstellungssensor 10 erfaßten Gaspedalstellungs-Istwert anzeigt.
Dieser Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert TPS wird in gleichmäßigen Zeitintervallen gemäß den folgenden Glei­ chungen basierend auf einem Gaspedalstellungs-Pseudowert be­ rechnet, der durch Korrigieren des Signals, das die durch den Gaspedalstellungssensor 10 erfaßte Gaspedalstellung APS anzeigt, gemäß den Betriebszuständen des Motors und anderen Informationen erhalten wird.
Pseudo-Sollwert TPS(n) = virtuelle APS-Position × K + (1-K) × Pseudo-Sollwert TPS(n-1) + TPS-Lernwert - Offsetwert (1)
wobei K einen Filterkoeffizienten darstellt.
Virtuelle APS-Position = [APS-Eingangswert (nach Lern­ vorgang) - APS-Korrekturwert für vollständig ge­ schlossene Position] × C (2)
wobei C einen Reflexionswert darstellt.
In Gleichung (1) bezeichnet (+ TPS-Lernwert - Offset­ wert) einen Korrekturausdruck, der hierin nicht näher be­ schrieben wird.
Die virtuelle Gaspedalstellung (APS) wird durch Multi­ plizieren des Ergebnisses der Korrektur des APS- Eingangswertes, der den Grad der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer darstellt, mit dem Reflexionskoeffizienten C erhalten, wie durch Gleichung (2) dargestellt. Dieser Re­ flexionskoeffizient ist ein Wert, der kleiner ist als 1,0 (z. B. etwa 0,8), und die virtuelle Gaspedalstellung (APS- Position) wird auf einen Wert gesetzt, der etwas kleiner ist als ein Wert (Eingangswert vom Gaspedalstellungssensor 10), der dem Grad der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer entspricht.
Der Filterkoeffizient K, der die Änderungsrate des Drosselklappenöffnung-Pseudosollwertes TPS(n) definiert, ist bei dieser Ausführungsform eine Variable. Wenn der Filterko­ effizient K groß ist, werden Positionsänderungen des durch den Fahrer betätigten Gaspedals (d. h. der virtuellen Gaspe­ dalstellung (APS-Position)) durch den Drosselklappenöff­ nungs-Pseudosollwert (TPS) schnell reflektiert, d. h. der Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert TPS ändert sich in schneller Reaktion auf Änderungen der Gaspedalstellung. Wenn der Filterkoeffizient K klein ist, werden Positionsänderun­ gen des durch den Fahrer betätigten Gaspedals abgeschwächt oder reduziert, und der Drosselklappenöffnungs- Pseudosollwert TPS ändert sich relativ langsam.
Andererseits setzt die ECU 40 einen Drosselklappenöff­ nungs-Sollwert TPS (der nachstehend als ECU-Drosselklappen- Sollwert TPS bezeichnet wird) als den zweiten Öffnungs- Sollwert durch Korrigieren des Grades der Betätigung des Gaspedal durch den Fahrer (d. h. des Eingangswertes vom Gas­ pedalstellungssensor 10) gemäß den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors und anderen Informationen. Die ECU 40 dient als zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes.
In diesem Fall können die Betriebszustände des Motors und die anderen Informationen beispielsweise Informationen über die Motordrehzahl und die Wechselgetriebeübersetzung oder Gangstufe des Kraftübertragungssystems aufweisen. Die ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes) 40 setzt den ECU-Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) auf einen Wert, der nicht nur den Grad der Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer geeignet reflektiert, sondern auch Betriebszustände des Mo­ tors, die durch die Motordrehzahl und eine ausgewählte Gang­ stufe der Kraftübertragung dargestellt werden.
Der durch die ECU 40 auf diese Weise ausgewählte ECU- Drosselklappenöffnungs-Sollwert wird an die DBW- Steuereinheit 30 übertragen.
Die DBW-Steuereinheit 30 weist eine Drosselklappensteu­ erungseinrichtung 32 auf, die einen durch die erste Einrich­ tung 31 zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes festgelegten Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert TPS (erster Öffnungs- Sollwert) mit einem durch die ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes) 40 festgelegten ECU- Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs- Sollwert) vergleicht und dann den größeren dieser Dros­ selklappenöffnungs-Sollwerte auswählt, und die den Stellmotor 20 basierend auf dem ausgewählten Drosselklappenöff­ nungs-Sollwert steuert.
Fig. 2 zeigt den Aufbau der vorliegenden Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Steuerungsvorrichtung.
Der als Gaspedalstellungserfassungseinrichtung dienende Gaspedalstellungssensor 10 erfaßt den Grad der Betätigung des Gaspedals 11 durch den Fahrer (Gaspedalstellung) und gibt das Ergebnis der Erfassung an die Motor-ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes) 40 und die Drosselklappensteuereinheit (DBW-Steuereinheit) 30 aus. E­ lektrische Energie wird der Motor-ECU 40 und der Drossel­ klappensteuereinheit 30 über ein in Verbindung mit einem Zündschlüssel geschaltetes Drosselklappensteuerungsrelais 51 von einer Batterie 32 zugeführt.
Eine in einem Luftansaugkanal 21 eines Ansaugrohrs an­ geordnete Drosselklappe 22 wird durch den Drosselklappen­ steuerungs-Servomotor (Drosselklappenstellmotor) 20 betä­ tigt, und ihr Öffnungsgrad wird durch diesen Motor gesteu­ ert. Der Stellmotor 20 wird in Antwort auf ein Steuersignal (Spannungszufuhr) von der Drosselklappensteuereinheit 30 ge­ steuert. Ein Drosselklappenstellungssensor 23 erfaßt den Drosselklappenöffnungsgrad bzw. den Öffnungswinkel der Dros­ selklappe 22, und die Drosselklappensteuereinheit 30 steuert den Stellmotor 20 basierend auf Informationen über die durch den Drosselklappenstellungssensor 23 erfaßte Drosselklappen­ stellung. Die Informationen über den Drosselklappenöffnungs­ grad werden außerdem vom Drosselklappenstellungssensor 23 an die Motor-ECU 40 übertragen und zur Motorsteuerung verwen­ det.
Nachstehend wird die Verarbeitung der ECU 40 ausführli­ cher beschrieben. Wie in Fig. 3 dargestellt, setzt die ECU 40 einen Motordrehmoment-Sollwert basierend auf dem durch den Gaspedalstellungssensor 10 erfaßten Grad der Betätigung des Gaspedals und einer Motordrehzahl, wie durch das Bezugs­ zeichen 40A dargestellt. Der Motordrehmoment-Sollwert wird dann hinsichtlich der Ansauglufttemperatur und dem Atmosphä­ rendruck korrigiert (wie durch das Bezugszeichen 40B darge­ stellt), und außerdem hinsichtlich der Klimaanlage, einer elektrischen Last und anderen Faktoren korrigiert (wie durch das Bezugszeichen 40C dargestellt). Der Drosselklappenöff­ nungs-Sollwert wird basierend auf dem derart korrigierten Motordrehmoment-Sollwert und der Motordrehzahl bestimmt, wie in Fig. 3 durch das Bezugszeichen 40D dargestellt.
Außerdem wird der Drosselklappenöffnungsgrad, bei dem eine Dämpfungssteuerung ausgeführt wird, basierend auf In­ formationen (Drosselklappenstellung) vom Drosselklappenstel­ lungssensor 23 bestimmt (wie durch Bezugszeichen 40E darge­ stellt), und der Drosselklappenöffnungsgrad, bei dem die Leerlaufdrehzahlsteuerung ausgeführt wird, wird basierend auf einer durch einen Wassertemperatursensor 53 erfaßten Kühlmitteltemperatur des Motors bestimmt (wie durch Bezugs­ zeichen 40F dargestellt).
Die ECU 40 wählt den Maximalwert aus diesen gemäß dem vorstehenden Verfahren (40E) bestimmten Drosselklappenöff­ nungsgraden aus und gibt den ausgewählten Drosselklappenöff­ nungsgrad an die Drosselklappensteuereinheit 30 aus.
Die Drosselklappensteuereinheit 30 bestimmt einen Stellmotorantriebsstrom gemäß dem von der ECU 40 übertrage­ nen Drosselklappenöffnungs-Sollwert und steuert bzw. treibt den Servomotor für die Drosselklappensteuerung (Stellmotor 20) durch diesen Strom an.
In der vorliegenden Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Drosselklappensteuerungsvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau vergleicht in Schritt S10 von Fig. 4 die Drosselklappensteuerungseinrichtung 32 der Drosselklap­ pensteuereinheit 30 den durch die erste Einrichtung 30 zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes festgelegten Drosselklappe­ nöffnungs-Pseudosollwert TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A mit dem durch die ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes) 40 festgelegten ECU- Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs- Sollwert), und wählt in Schritt S20 den ersten Öffnungs- Sollwert A aus, wenn der erste Öffnungs-Sollwert A größer ist als der zweite Öffnungs-Sollwert B, und wählt in Schritt S30 den zweiten Öffnungs-Sollwert B aus, wenn der zweite Öffnungs-Sollwert B größer ist als der erste Öffnungs- Sollwert A. Der ausgewählte Öffnungs-Sollwert wird zum Steu­ ern des Antriebs des Servomotors für die Drosselklappensteu­ erung (Stellmotor) 20 verwendet. Diese Steuerung wird ausge­ führt, während in vorgegebenen Abtastintervallen (z. B. 10 ms) regelmäßig Informationen vom Gaspedalstellungssensor 10 erfaßt werden.
Wenn das Gaspedal schrittweise von einer vollständig freigegebenen Stellung zu einer vollständig betätigten Stel­ lung verstellt wird, wie in Fig. 5(A) dargestellt, empfängt die ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes) 40 innerhalb einer Abtastzeit (z. B. 10 ms) In­ formationen über die Stellung des Gaspedals (d. h. die Ände­ rung von der vollständig freigegebenen Stellung zur voll­ ständig betätigten Stellung) vom Gaspedalstellungssensor 10, und berechnet den ECU-Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B.
Die ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes) 40 legt den Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B fest, unmittelbar nachdem vom Gaspedalstellungssensor 10 die Information empfangen wurde, daß das Gaspedal von der vollständig freigegebenen Stellung zur vollständig betätigten Stellung verstellt wurde, wie in Fig. 5(B) dargestellt. Die ECU 40 berechnet jedoch den Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B als Teil des der Motorsteuerung zugeordneten Hauptpro­ gramms und benötigt somit für die Berechnung dieses Öff­ nungs-Sollwertes B eine Rechenzeit von 30-40 ms.
Dadurch beginnt die Erhöhung des Drosselklappenöff­ nungs-Sollwertes (zweiter Öffnungs-Sollwert) B mit einer Verzögerung, die im wesentlichen der Summe aus der Abtast­ zeit (10 ms) und der Rechenzeit (30-40 ms) gleich ist, ge­ messen von einem Zeitpunkt, an dem die vollständig betätigte Gaspedalstellung durch den Gaspedalstellungssensor 10 erfaßt wird. Unter Berücksichtigung der Übertragungszeit von der ECU 40 zur Drosselklappensteuereinheit 30 (z. B. 20 ms), wird eine gemäß nachstehender Gleichung berechnete Zeitdauer TT benötigt, bis die Drosselklappensteuereinheit 30 die Erhö­ hung des Drosselklappenöffnungs-Sollwertes TPS (zweiter Öff­ nungs-Sollwert) B reflektiert.
TT = Abtastzeit (10 ms) + Rechenzeit (30-40 ms) + Übertragungszeit (20 ms)
Im vorstehenden Fall, wenn das Gaspedal schrittweise von der vollständig freigegebenen Stellung zur vollständig betätigten Stellung verstellt wird, wie in Fig. 5(A) darge­ stellt, empfängt die in der Drosselklappensteuereinheit 30 angeordnete erste Einrichtung 31 zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes vom Gaspedalstellungssensor 10 auch die Informa­ tion über die Gaspedalstellung (Änderung von der vollständig freigegebenen Stellung zur vollständig betätigten Stellung), und berechnet den Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A, wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 5(C) dargestellt. Obwohl eine gewisse Zeitdau­ er erforderlich ist, um diesen Drosselklappenöffnungs- Sollwert A zu berechnen, ist diese Rechenzeit (z. B. etwa 5 ms) kürzer als die für die als Teil des Hauptprogramms aus­ geführte Berechnung des ECU-Drosselklappenöffnungs- Sollwertes TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B erforderlich Zeitdauer, wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 5(C) dargestellt. D. h. die Verarbeitungsgeschwindigkeit der ers­ ten Einrichtung 31 zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes ist höher als diejenige der ECU (zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes) 40.
Daher beginnt die Erhöhung des Drosselklappenöffnungs- Pseudosollwertes TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A mit einer Verzögerung, die im wesentlichen der Summe aus der Abtast­ zeit (10 ms) und der Rechenzeit (5 ms) gleich ist, gemessen von einem Zeitpunkt, an dem die vollständig betätigte Gaspe­ dalstellung durch den Gaspedalstellungssensor 10 erfaßt wird.
Dadurch setzt die Drosselklappensteuerungseinrichtung 32 der Drosselklappensteuereinheit 30 anfangs den Dros­ selklappenöffnungs-Sollwert auf den Drosselklappenöffnungs- Pseudosollwert TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A, der gemäß Gleichung (1) berechnet wird, wie in Fig. 5(C) dargestellt. Wenn die Drosselklappensteuerungseinrichtung 32 den erhöhten Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert TPS (zweiter Öffnungs- Sollwert) B nach Ablauf der Zeit TT empfängt, nachdem der Gaspedalstellungssensor 10 die vollständig betätigte Stel­ lung erfaßt hat, stellt die Steuerungseinrichtung 32 fest, daß der ECU-Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B größer ist als der Drosselklappenöff­ nungs-Sollwert TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A, und setzt den Drosselklappenöffnungs-Sollwert auf den ECU- Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs- Sollwert) B.
Wenn der Drosselklappenöffnungsgrad gemäß dem derart ausgewählten Drosselklappenöffnungs-Sollwert gesteuert wird, nimmt der Drosselklappenöffnungs-Istwert (TPS-Istwert) mit einer dem Antrieb des Stellmotors zugeordneten Verzögerung zu, wie in Fig. 5(D) dargestellt.
In einer herkömmlichen Drosselklappensteuerungsvorrich­ tung erfolgt die Erhöhung des Drosselklappenöffnungs- Istwertes (TPS-Istwert) mit einer wesentlichen Verzögerung, woraufhin eine schnelle stufenförmige Erhöhung auftritt, wie in Fig. 5(D) durch eine gestrichelte Linie dargestellt. In der vorliegenden Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drosselklappensteuerungsvorrichtung beginnt dagegen die Er­ höhung des Drosselklappenöffnungs-Istwertes (TPS-Istwert) zu einem früheren Zeitpunkt und nimmt nicht schnell oder abrupt zu.
Wie vorstehend beschrieben, wählt die Drosselklap­ pensteuerungseinrichtung 32 der Drosselklappensteuereinheit 30 den größeren Wert aus dem Drosselklappenöffnungs-Pseudo­ sollwert TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A und dem ECU- Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS (zweiter Öffnungs- Sollwert) B aus und steuert den Drosselklappenöffnungsgrad basierend auf dem ausgewählten Drosselklappenöffnungs- Sollwert TPS. Wenn das Fahrzeug beschleunigt, kann daher die erfindungsgemäße Drosselklappensteuerungsvorrichtung den Drosselklappenöffnungsgrad ohne große Verzögerung schnell und leicht vergrößern, indem zu Beginn der Drosselklappe­ nöffnungs-Pseudosollwert TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A ausgewählt wird, der anfänglich relativ schnell zunimmt, auch wenn die Erhöhung des ECU-Drosselklappenöffnungs- Sollwertes TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B aufgrund einer zusätzlichen Rechsenzeit (30-40 ms) und einer Übertra­ gungszeit (20 ms) verzögert erfolgt. Dadurch empfindet der Fahrer ein angenehmeres Fahrgefühl, wenn er das Gaspedal betätigt, um das Fahrzeug zu beschleunigen.
Außerdem wird bei der Berechnung des Drosselklappenöff­ nungs-Pseudosollwertes TPS (erster Öffnungs-Sollwert) A der Filterkoeffizient K (vergl. Gleichung (1)) verwendet, um ei­ ne geeignete Erhöhung des Drosselklappenöffnungs-Sollwertes (TPS) A zu gewährleisten, wobei der Drosselklappenöffnungs- Pseudosollwertes TPS selbst nicht schnell zunimmt, und au­ ßerdem wird verhindert, daß der Drosselklappenöffnungs- Istwert schnell zunimmt, wenn der durch die Drosselklap­ pensteuerungseinrichtung ausgewählte Wert nach Ablauf einer Rechenzeit (30-40 ms) und einer Übertragungszeit (20 ms) vom Drosselklappenöffnungs-Pseudosollwert TPS (erster Öff­ nungs-Sollwert) A auf den ECU-Drosselklappenöffnungs- Sollwert TPS (zweiter Öffnungs-Sollwert) B umgeschaltet wird.
Wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt oder langsam beschleunigt, steuert die Drosselklappensteuer­ einheit 30 den Drosselklappenöffnungsgrad basierend auf dem Drosselklappenöffnungs-Sollwert TPS, der basierend auf dem Grad der Betätigung des Gaspedals und den Motorbetriebszu­ ständen berechnet wird, so daß die Drosselklappe mit höherer Genauigkeit gesteuert werden kann.

Claims (7)

1. Drosselklappensteuerungsvorrichtung mit:
einer in einem Ansaugrohr eines Verbrennungsmotors angeordneten Drosselklappe;
einem Stellmotor, der die Drosselklappe so antreibt, daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe verändert wird;
einer Betriebszustandserfassungseinrichtung zum Er­ fassen von Betriebszuständen des Verbrennungsmotors;
einer Gaspedalstellungserfassungseinrichtung zum Er­ fassen der Gaspedalstellung, die den Grad darstellt, in dem das Gaspedal durch einen Fahrer betätigt wird;
einer ersten Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes zum Festlegen eines ersten Öffnungs-Sollwertes der Drosselklappe basierend auf der durch die Gaspedal­ stellungserfassungseinrichtung erfaßten Gaspedalstellung;
einer zweiten Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes zum Festlegen eines zweiten Öffnungs-Sollwertes der Drosselklappe basierend auf der durch die Gaspedal­ stellungserfassungseinrichtung erfaßten Gaspedalstellung und den durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung erfaßten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors; und
einer Drosselklappensteuerungseinrichtung zum Ver­ gleichen des durch die erste Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes festgelegten ersten Öffnungs-Sollwer­ tes mit dem durch die zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes festgelegten zweiten Öffnungs-Soll­ wert, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappensteue­ rungseinrichtung zum Steuern des Stellmotors basierend auf dem größeren Wert aus dem ersten Öffnungs-Sollwert und dem zweiten Öffnungs-Sollwert dient, wobei die erste Einrich­ tung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes und die zweite Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes Verarbei­ tungen in gleichmäßigen Zeitintervallen ausführen, und wo­ bei die Verarbeitungsgeschwindigkeit der ersten Einrich­ tung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes so eingestellt ist, daß sie höher ist als die Verarbeitungsgeschwindig­ keit der zweiten Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs- Sollwertes.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Einrichtung zum Setzen eines Öffnungs-Sollwertes eine korrigierte Gas­ pedalstellung berechnet, die einen kleineren als den durch die Gaspedalstellung erfaßten Betätigungsgrad des Gaspe­ dals darstellt, und den ersten Öffnungs-Sollwert basierend auf der korrigierten Gaspedalstellung festlegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betriebszu­ standserfassungseinrichtung mindestens die Drehzahl des Verbrennungsmotors erfaßt.
4. Drosselklappensteuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei:
die Betriebszustandserfassungseinrichtung ein Betriebszustandssensor ist und
die Gaspedalstellungserfassungseinrichtung ein Gaspedalsensor ist,
wobei die Drosselklappensteuerungsvorrichtung mit einer Steuereinheit mit einer ersten Setzschaltung als erste Einrichtung, einer zweiten Setzschaltung als zweite Einrichtung und einer Steuerschaltung als Drosselklappensteuerungseinrichtung versehen ist, und die Steuereinheit zum Steuern des Stellmotors basierend auf dem größeren Wert aus dem ersten Öffnungs-Sollwert und dem zweiten Öffnungs-Sollwert dient.
5. Drosselklappensteuerungsverfahren mit den Schritten:
Erfassen von Betriebszuständen eines Verbrennungsmo­ tors;
Erfassen einer Gaspedalstellung, die den Grad an­ zeigt, in dem das Gaspedal durch einen Fahrer betätigt wird;
Setzen eines ersten Öffnungs-Sollwertes einer Dros­ selklappe basierend auf der erfaßten Gaspedalstellung;
Setzen eines zweiten Öffnungs-Sollwertes der Dros­ selklappe basierend auf der erfaßten Gaspedalstellung und den erfaßten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors; und
Vergleichen des ersten Öffnungs-Sollwertes mit dem zweiten Öffnungs-Sollwert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellmotor zum Betätigen der Drosselklappe basierend auf dem größeren Wert aus dem ersten Öffnungs-Sollwert und dem zweiten Öffnungs-Sollwert gesteuert wird, wobei Verarbei­ tungen zum Setzen des ersten Öffnungs-Sollwertes und des zweiten Öffnungs-Sollwertes in gleichmäßigen Intervallen ausgeführt werden, und wobei der zweite Öffnungs-Sollwert mit einer zweiten Verarbeitungsgeschwindigkeit berechnet wird, während der erste Öffnungs-Sollwert mit einer ersten Verarbeitungsgeschwindigkeit berechnet wird, die höher ist als die zweite Verarbeitungsgeschwindigkeit.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der erste Öffnungs-Soll­ wert basierend auf einer korrigierten Gaspedalstellung festgelegt wird, die einen Betätigungsgrad des Gaspedals anzeigt, der kleiner ist als der im Schritt zum Erfassen einer Gaspedalstellung erfaßte Wert.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Betriebszu­ standserfassungseinrichtung mindestens die Drehzahl des Verbrennungsmotors erfaßt.
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