DE112017000237T5

DE112017000237T5 - Steuergerät

Info

Publication number: DE112017000237T5
Application number: DE112017000237.0T
Authority: DE
Inventors: Seiji Asano; Yoshihiko Akagi; Shinya MATOHARA; Kazuhiro ORYOJI; Kunihiko Suzuki
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2016-01-27
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US20200109673A1; JPWO2017130675A1; US10900426B2; WO2017130675A1; JP6545290B2

Abstract

Eine Aufgabe besteht darin, ein Steuergerät bereitzustellen, das einen Ansaugrohrdruck eines Motors berechnet, in dem die Luftfeuchtigkeit gemessen wird und eine Änderung einer Gaskonstante aufgrund einer Änderung der Gesamtzahl der Mole der Luft korrigiert wird, um die Genauigkeit des Berechnungswertes des Ansaugrohrdrucks zu verbessern.
Ein Steuergerät, das einen Motor steuert, der mit einer Luftmengen-Messeinheit, die eine Luftmenge misst, die durch ein in einem Ansaugkanal des Motors bereitgestelltes Drosselklappenventil strömt, und einer Feuchtigkeitsmesseinheit versehen ist, die eine Feuchtigkeit der Luft misst, die durch das Drosselklappenventil strömt, beinhaltet: eine Luftmengen-Berechnungseinheit, die eine in einen Zylinder des Motors strömende Luftmenge beruhend auf einem Messergebnis der Luftmengen-Messeinheit berechnet; und eine Druckberechnungseinheit, die einen Druck des Ansaugkrümmers auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselklappenventils auf der Grundlage der von der Luftmengen-Messeinheit gemessenen Luftmenge, der von der Luftmengen-Berechnungseinheit berechneten Luftmenge und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessenen Feuchtigkeit berechnet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Motor.
Stand der Technik
Die herkömmliche Technik der vorliegenden Erfindung wird mit Hilfe einer idealen Gaszustandsgleichung P · V = M · R · T zum Berechnen eines Ansaugrohrdrucks berechnet. P ist ein Ansaugrohrdruck, V ist ein Ansaugrohrvolumen, M ist die Luftmasse in einem Ansaugrohr, R ist eine Gaskonstante, und T ist eine Gastemperatur in dem Ansaugrohr. Wenngleich in der vorliegenden Anmeldung auch eine ideale Gaszustandsgleichung verwendet wird, hat der Stand der Technik die Änderung der Gaskonstante R aufgrund der Feuchtigkeitsänderung der Anzahl der Mole der Luft nicht berücksichtigt.
Fundstellenliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 2908924
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät bereitzustellen, das einen Ansaugrohrdruck eines Motors berechnet, in dem die Feuchtigkeit der Luft gemessen wird und eine Änderung einer Gaskonstante aufgrund einer Änderung der Gesamtzahl der Mole der Luft korrigiert wird, um die Genauigkeit des Berechnungswertes des Ansaugrohrdrucks zu verbessern.
Lösung des Problems
Um das oben genannte Problem zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Steuergerät bereit, das einen Motor steuert, der mit einer Luftmengen-Messeinheit, die eine Luftmenge misst, die durch ein in einem Ansaugkanal des Motors bereitgestelltes Drosselklappenventil strömt, und einer Feuchtigkeitsmesseinheit versehen ist, die eine Feuchtigkeit der Luft misst, die durch die Drosselklappe strömt, wobei die Steuereinrichtung umfasst: eine Luftmengen-Berechnungseinheit, die eine in einen Zylinder des Motors strömende Luftmenge auf der Grundlage eines Messergebnisses der Luftmengen-Messeinheit berechnet; und eine Druckberechnungseinheit, die einen Druck des Ansaugkrümmers auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselklappenventils auf der Grundlage der Luftmenge, die von der Luftmengen-Messeinheit gemessen wird, der Luftmenge, die von der Luftmengen-Berechnungseinheit berechnet wird, und der Feuchtigkeit, die von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessen wird, berechnet.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Da die Gaskonstante R zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks unter Berücksichtigung der Feuchtigkeit korrigiert wird, ist es möglich, die Genauigkeit des Werts der Berechnung des Ansaugrohrdrucks zum Zeitpunkt der Änderung der atomsphärischen Feuchtigkeit zu erhöhen.
Die Probleme, Konfigurationen und Auswirkungen, bei denen es sich nicht um die oben beschriebenen handelt, werden in der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen näher erläutert.
Figurenliste

1 ist ein Beispiel für einen Steuerblock eines Motorsteuergeräts, das ein Verfahren zum Berechnen eines Ansaugrohrdrucks eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
2 ist ein Beispiel für eine Umgebung des durch das Motorsteuergerät gesteuerten Motors, welches das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
3 ist ein anderes Beispiel für einen Steuerblock des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
4 ist ein anderes Beispiel für eine Umgebung des durch das Motorsteuergerät gesteuerten Motors, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
5 ist ein Beispiel für eine interne Konfiguration des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
6 ist ein anderes Beispiel der 1 eines Steuerblockschaubilds eines grundlegenden Bestandteils des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
7 ist ein Beispiel der 3 eines Steuerblockschaubilds eines grundlegenden Bestandteils des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
8 ist ein Beispiel dafür, wie man einen eine Drosselklappe durchströmenden Luftdurchsatz in 7 konkret bestimmen kann.
9 veranschaulicht ein Blockschaltbild, in dem eine theoretische Gleichung der Gleichung 9 mit einem Mikrocomputer berechnet wird.
10 ist ein Ausgabebeispiel für einen berechneten Druck des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
11 ist ein Beispiel, in dem das Motorsteuergerät, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet, eine Abgasrückführungseinheit aufweist.
12 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 1 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
13 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 3 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
14 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 6 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
15 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 7 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
16 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 8 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
17 ist ein Beispiel eines ausführlichen Ablaufplans aus 9 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, welches das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Beispiel für einen Steuerblock eines Motorsteuergeräts, das ein Verfahren zum Berechnen eines Ansaugrohrdrucks eines Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. Ein Mittel 101 zum Berechnen der Motordrehzahl berechnet eine Motordrehzahl pro Zeiteinheit des Motors durch Zählen eines elektrischen Signals eines Kurbelwinkelsensors, der auf eine vorher festgelegte Kurbelwinkelposition des Motors eingestellt ist, hauptsächlich die Anzahl von Eingaben pro Zeiteinheit einer Änderung eines Impulssignals, und durch Durchführen einer arithmetischen Verarbeitung. Ein Mittel 102 zum Berechnen der Ansaugluftmenge berechnet einen Ansaugrohrdruck-Berechnungswert mit einem H/W-Sensorausgang, einem Ansaugluft-Temperatursensor-Ausgang, einem Feuchtigkeitssensorausgang, einem Atmosphärendrucksensor-Ausgang und der Motordrehzahl, und berechnet die in einen Zylinder des Motors strömende Luftmenge unter Verwendung der Berechnungswerte für den Ansaugrohrdruck. Ein Mittel 103 zum Berechnen des Basiskraftstoffs berechnet die von dem Motor in jedem Bereich benötigten Basiskraftstoff- und Motorlastindizes auf der Grundlage der Motordrehzahl, die durch das Mittel 101 zum Berechnen der Motordrehzahl berechnet wird, und der Luftmenge, die in den Zylinder des Motors strömt. Ein Mittel 104 zum Berechnen eines Basiskraftstoff-Korrekturkoeffizienten berechnet Korrekturkoeffizienten in den jeweiligen Betriebsbereichen des Motors für den Basiskraftstoff, der durch das Mittel 103 zum Berechnen des Basiskraftstoffs auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast berechnet wird, die durch das Mittel 101 zum Berechnen der Motordrehzahl berechnet werden.
Ein Mittel 105 zum Berechnen des Basis-Zündzeitpunkts ermittelt den optimalen Zündzeitpunkt in jedem Bereich des Motors durch Kennfeldsuche oder dergleichen auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast. Ein Mittel 106 zum Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung führt eine Übergangsbestimmung des Motors aus dem Öffnungsgrad der Drosselklappe durch und berechnet eine Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoffkorrekturmenge und eine Beschleunigungs/Verlangsamungs-Anzeigekorrekturmenge, die den Übergang begleiten. Bei einem Mittel 107 zum Einstellen der Einlass- und Auslassventil-Steuerzeiten handelt es sich um einen Block zum Bestimmen des für den Motor optimalen Öffnungs- und Schließzeitpunkts der Einlass- und Auslassventile auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast, die durch das Mittel 101 zur Berechnung der Motordrehzahl berechnet werden.
Ein Mittel 108 zum Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten berechnet aus der Ausgabe eines Sauerstoffkonzentrationssensors, der in einem Abgasrohr des Motors angeordnet ist, einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten, so dass ein dem Motor zugeführtes Gemisch aus Kraftstoff und Luft auf einem später beschriebenen Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird. Es ist zu beachten, dass der vorstehend beschriebene Sauerstoffkonzentrationssensor zwar ein Signal ausgibt, das proportional zu einem Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der vorliegenden Ausführungsform ist, ein Abgas jedoch zwei Signale auf einer fetten Seite und/oder einer mageren Seite in Bezug auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis ausgeben kann.
Ein Mittel 109 zum Einstellen des Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ermittelt das optimale Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem Bereich des Motors durch Kennfeldsuche oder dergleichen auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast. Das in diesem Block ermittelte Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird für die Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch das Mittel 108 zum Berechnen eines Luft/KraftstoffVerhältnis-Regelungskoeffizienten verwendet. Das Mittel 109 zum Einstellen des Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses führt für den durch das Mittel 103 zum Berechnen des Basiskraftstoffs berechneten Basiskraftstoff eine Korrektur auf der Grundlage eines Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten des Mittels 104 zum Berechnen eines Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten, einer Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoff-Korrekturmenge des Mittels 106 zum Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung und eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten des Mittels 108 zum Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten durch. Ein Mittel 111 zum Korrigieren des Zündzeitpunkts führt auf der Grundlage der Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoff-Korrekturmenge oder dergleichen des Mittels 106 zum Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung eine Korrektur des Zündzeitpunkts durch, die der Kennfeldsuche durch das Mittel 104 zum Berechnen eines Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten unterzogen wird.
Bei den Mitteln 112 bis 115 zur Zylinder-Kraftstoffeinspritzung handelt es sich um ein Mittel zur Kraftstoffeinspritzung, das dem Motor die durch ein Basis-Kraftstoff-Korrekturmittel 110 berechnete Kraftstoffmenge zuführt. Bei Zylinderzündmitteln 116 bis 119 handelt es sich um ein Zündmittel, das ein in einen Zylinder strömendes Kraftstoffgemisch in Übereinstimmung mit dem erforderlichen Zündzeitpunkt des Motors zündet, der durch das Mittel 111 zum Korrigieren des Zündzeitpunkts korrigiert wurde. Ein Einlassventil-Steuermittel 120 und ein Auslassventil-Steuermittel 121 steuern den Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Einlass- und Auslassventile, die durch das Mittel 107 zum Einstellen der Einlass- und Auslassventil-Steuerzeiten berechnet werden.
2 veranschaulicht ein Beispiel für eine Umgebung des durch das Motorsteuergerät gesteuerten Motors, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. Ein H/W-Sensor 201 misst die Luftmenge, die durch einen Drosselklappenteil eines Motors strömt, wobei der H/W-Sensor 201 mit einem Feuchtigkeitssensor 201_a integriert ist, der die Feuchtigkeit der durch den Drosselklappenteil strömenden Luft misst. Ein in einem Ansaugkanal des Motors bereitgestelltes Drosselklappenventil 202 begrenzt die Ansaugluftmenge, indem es den Öffnungsgrad des Treibers über einen Elektromotor einstellt. Ein Atmosphärendrucksensor 203 misst den atmosphärischen Druck. Ein Drucksensor 205 misst einen Druck in einem Ansaugrohr 204, wobei der Drucksensor 205 mit einem Ansaugluft-Temperatursensor 205_a integriert ist, der die Temperatur der Luft in dem Ansaugrohr 204 misst. Ein Kraftstoffeinspritzventil 206 liefert einen von dem Motor benötigten Kraftstoff. Ein Einlassventil-Steuergerät 207_a steuert den Zeitpunkt des Lufteinlasses eines Motors, wobei das Einlassventil-Steuergerät 207_a mit einem Kurbelwinkelsensor 207 integriert ist, der auf eine vorher festgelegte Kurbelwinkelposition des Motors eingestellt ist.
Ein Auslassventil-Steuergerät 208 steuert den Zeitpunkt des Ausstoßens des Abgases des Motors. Ein Zündmodul 208 liefert Zündenergie auf der Grundlage eines Zündsignals eines Motorsteuergeräts 214 an eine Zündkerze, die ein dem Zylinder des Motors zugeführtes Kraftstoffgemisch zündet. Ein Wassertemperatursensor 209 ist in einem Zylinderblock des Motors angeordnet und erkennt die Kühlwassertemperatur des Motors. Ein Wassertemperatursensor 210 misst die Temperatur der Kühlwassertemperatur des Motors. Ein Sauerstoffkonzentrationssensor 211 ist in dem Abgasrohr des Motors angeordnet und erkennt die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Hinter dem Sauerstoffkonzentrationssensor des Abgasrohres ist ein Dreiwegekatalysator 212 installiert. Darüber hinaus steuert das Motorsteuergerät 214 einen Zündschlüsselschalter 213, bei dem es sich um einen Hauptschalter handelt, der den Motor und jedes Zusatzgerät des Motors startet und abstellt.
Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Feuchtigkeitssensor 201_a und der H/W-Sensor 201 miteinander integriert sind, aber es gibt auch kein Problem, selbst wenn der Feuchtigkeitssensor 201_a und der H/W-Sensor 201 voneinander getrennt sind. Bei dem H/W-Sensor 201 kann es sich um einen thermischen Luftmassenmesser handeln. Im Ergebnis kann eine Luftmassenstromrate gemessen werden, ohne von einer Ansauglufttemperatur beeinflusst zu werden. In ähnlicher Weise sind der Ansaugluft-Temperatursensor 205_a und der Drucksensor 205 miteinander integriert, und der Kurbelwinkelsensor 207 und die Ansaugventilsteuerung 207_a sind miteinander integriert, wobei es auch kein Problem gibt, selbst wenn sie voneinander getrennt sind. Zusätzlich ist der Feuchtigkeitssensor 201_a mit dem H/W-Sensor 201 integriert, um die Feuchtigkeit der Luft zu messen, die durch die Drosselklappe strömt; der Feuchtigkeitssensor 201_a kann sich jedoch auch von dem H/W-Sensor 201 trennen, um die Feuchtigkeit der Luft in einem Ansaugkrümmer zu messen.
5 ist ein Beispiel für eine interne Konfiguration eines Motorsteuergeräts, das ein Verfahren zum Berechnen eines Ansaugrohrdrucks eines Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet. In der CPU 501 ist eine E/A-Einheit 502 angeordnet, die ein elektrisches Signal jedes in dem Motor eingebauten Sensors in ein Signal zur digitalen Berechnungsverarbeitung und zum Umwandeln eines Steuersignals zur digitalen Berechnung in ein Ansteuersignal eines eigentlichen Aktuators umwandelt. In die E/A-Einheit 502 werden ein Ansaugluftmengen-Sensor 503, ein Feuchtigkeitssensor 504, ein Ansaugrohrdruck-Sensor 505, ein Ansaugluft-Temperatursensor 506, ein Atmosphärendrucksensor 507, ein Wassertemperatursensor 508, ein Kurbelwinkelsensor 509, ein Drosselklappenöffnungssensor 510, ein Sauerstoffkonzentrationssensor 511 und ein Zündungsschalter 512 eingegeben. Ein Ausgangssignal wird über einen Ausgangssignaltreiber 513 von der CPU 501 an die Kraftstoffeinspritzventile 514 bis 517, die Zündspulen 518 bis 521, ein Einlassventil-Phasenwechselmittel 522 und ein Auslassventil-Phasenwechselmittel 523 gesendet.
6 ist ein Beispiel der 1 eines Steuerblockschaubilds eines grundlegenden Bestandteils des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. Insbesondere führt die CPU 501 des in 5 veranschaulichten Motorsteuergeräts die Steuerung des in 2 veranschaulichten Motors durch jeden der in 6 veranschaulichten Funktionsblöcke durch. Eine Ausgangsspannung, die einer Durchflussrate eines H/W-Sensors 601 entspricht, wird einer Filterung durch einen harten Filter 602 unterzogen und darüber hinaus einer weichen Filterung durch eine Filterung 603 unterzogen. In einem Block 604 wird ein Ausgangsspannungswert eines der Filterung unterzogenen Luftstroms durch Tabellensuche in einen der Spannung entsprechenden Luftdurchsatz umgewandelt. Die CPU 501 des Motorsteuergeräts weist eine Luftmengen-Berechnungseinheit (Block 604) zum Berechnen der in den Zylinder des Motors strömenden Luftmenge auf der Grundlage des Messergebnisses des H/W-Sensors 601 (Luftmengen-Messeinheit) auf.
Ein Block 605 ist ein Block eines grundlegenden Teils dieser Ausführungsform und korrigiert eine Gaskonstante durch Feuchtigkeit unter Verwendung einer Ansauglufttemperatur THA, einer Feuchtigkeitssensorausgabe RH und eines atmosphärischen Drucks Patm, die in diesen Block eingegeben werden. Das bedeutet, dass die CPU 501 des Motorsteuergeräts eine Gaskonstanten-Korrektureinheit (Block 605) beinhaltet, die eine Ansauglufttemperatur THA, eine Feuchtigkeit (Feuchtigkeitssensorausgabe RH) der durch eine Feuchtigkeitsmesseinheit (den Feuchtigkeitssensor 201_a) gemessenen Atmosphäre und einen atmosphärischen Druck Patm dazu verwendet, eine Gaskonstante gemäß der später beschriebenen Gleichung 9 zu korrigieren.
Ein Block 606 dient zum Berechnen eines Drucks in dem Ansaugrohr unter Verwendung der in Block 605 korrigierten Gaskonstante, und ein Block 607 dient zum Berechnen der in den Zylinder strömenden Luftmenge auf der Grundlage des berechneten Drucks, der Ansauglufttemperatur und der Motordrehzahl. Das heißt, die CPU 501 des Motorsteuergeräts weist eine Druckberechnungseinheit (Block 606) auf, die den Druck des Ansaugkrümmers auf der Grundlage der von dem H/W-Sensor 601 (Luftmengen-Messeinheit) gemessenen Luftmenge, der von der Luftmengen-Berechnungseinheit (Block 604) berechneten Luftmenge und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 201_a) gemessenen Luftfeuchtigkeit berechnet.
In dem Block 606 erhält man einen Wert durch Multiplizieren der in das Ansaugrohr eintretenden Luftmenge (H/W-Sensor leichte Luftmenge QA00) und der aus dem Ansaugrohr in (1) der Gleichung 1 austretenden Luftmenge (Zylinderzuluftmenge QAR) mit dem theoretischen Koeffizienten, der die korrigierte Gaskonstante beinhaltet, als Druckänderung in dem Ansaugrohr. Da ein Mikrocomputervorgang angewendet wird, ist zu beachten, dass die Berechnung tatsächlich mit einem kontinuierlichen Wert durchgeführt wird, indem eine Z-Konvertierung auf (1) in der Gleichung 1 als Berechnungsperiode ΔT durchgeführt wird, wie in (2) der Gleichung 1 veranschaulicht ist. In dem Block 607 erhält man die Zylinderzuluftmenge durch Berechnung der Gleichung (3) aus Gleichung 1. [Gleichung 1] $\frac{d P M M H G}{d t} = \frac{R m \cdot T H A}{K I M V} \cdot (Q A 00 - Q A R)$
$P M M H G (n) = \frac{R m \cdot T H A}{K I M V} \cdot Δ T \cdot (Q A 00 - Q A R) + P M M H G (n - 1)$
$Q A R = \frac{P M M H G \cdot K S V \cdot \frac{N e}{2}}{R m \cdot T H A} \cdot η$

Rm: Gaskonstante
KIMV: Ansaugkrümmer-Volumen
ΔT: Berechnungsperiode
η: Füllleistung

Wie vorstehend beschrieben, ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Druck des Ansaugkrümmers genauer zu berechnen, da die Gaskonstanten-Korrektureinheit (Block 605) die Gaskonstante unter Verwendung der Feuchtigkeitssensorausgabe RH gemäß der Gleichung 9 korrigiert und die Druckberechnungseinheit (Block 606) den Druck des Ansaugkrümmers unter Verwendung der korrigierten Gaskonstante berechnet.
3 ist ein anderes Beispiel für einen Steuerblock des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. Das Mittel 301 zum Berechnen der Motordrehzahl berechnet eine Motordrehzahl pro Zeiteinheit eines Motors durch Zählen eines elektrischen Signals eines Kurbelwinkelsensors, der auf eine vorher festgelegte Kurbelwinkelposition des Motors eingestellt ist, hauptsächlich die Anzahl von Eingaben pro Zeiteinheit einer Änderung eines Impulssignals, und durch Durchführen einer arithmetischen Verarbeitung. Ein Mittel 302 zum Berechnen der Ansaugluftmenge berechnet einen Turbinen-Drosselklappen-Druck-Berechnungswert, eine Drosselklappenluftmenge und einen Ansaugrohrdruck- Berechnungswert auf der Grundlage des H/W-Sensorausgangs, dem Ansaugluft-Temperatursensor-Ausgang, dem Feuchtigkeitssensorausgang und dem Atmosphärendrucksensor, und berechnet die in den Zylinder des Motors strömende Luftmenge unter Verwendung des Berechnungswerts für den Turbinen-Drosselklappen-Druck, der Drosselklappenluftmenge und des Berechnungswerts für den Ansaugrohrdruck. Ein Mittel 303 zum Berechnen des Basiskraftstoffs berechnet die von dem Motor in jedem Bereich benötigten Basiskraftstoff- und Motorlastindizes auf der Grundlage der durch das Mittel 301 zum Berechnen der Motordrehzahl berechneten Motordrehzahl und der in den Zylinder des Motors strömenden Luftmenge. Ein Mittel 304 zum Berechnen eines Basiskraftstoff-Korrekturkoeffizienten berechnet Korrekturkoeffizienten in den jeweiligen Betriebsbereichen des Motors für den Basiskraftstoff, der durch das Mittel 303 zum Berechnen des Basiskraftstoffs auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast berechnet wird, die durch das Mittel 301 zum Berechnen der Motordrehzahl berechnet werden. Ein Mittel 305 zum Berechnen des Basis-Zündzeitpunkts ermittelt den optimalen Zündzeitpunkt in jedem Bereich des Motors durch Kennfeldsuche oder dergleichen auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast. Ein Mittel 306 zum Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung führt eine Übergangsbestimmung des Motors aus dem Öffnungsgrad der Drosselklappe durch und berechnet eine Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoffkorrekturmenge und eine Beschleunigungs/Verlangsamungs-Anzeigekorrekturmenge, die den Übergang begleiten. Das Mittel 307 zum Einstellen der Einlass- und Auslassventil-Steuerzeiten bestimmt den für den Motor optimalen Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Einlass- und Auslassventile auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast. Ein Mittel 308 zum Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten berechnet aus der Ausgabe eines Sauerstoffkonzentrationssensors, der in einem Abgasrohr des Motors angeordnet ist, einen Luft/KraftstoffVerhältnis-Regelungskoeffizienten, so dass ein dem Motor zugeführtes Gemisch aus Kraftstoff und Luft auf einem später beschriebenen Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird. Es ist zu beachten, dass der vorstehend beschriebene Sauerstoffkonzentrationssensor zwar ein Signal ausgibt, das proportional zu einem Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der vorliegenden Ausführungsform ist, ein Abgas jedoch zwei Signale auf einer fetten Seite und/oder einer mageren Seite in Bezug auf ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis ausgeben kann.
Ein Mittel 309 zum Einstellen des Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ermittelt das optimale Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem Bereich des Motors durch Kennfeldsuche oder dergleichen auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast. Das in diesem Block ermittelte Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird für die Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durch das Mittel 308 zum Berechnen eines Luft/KraftstoffVerhältnis-Regelungskoeffizienten verwendet. Ein Mittel 310 zum Korrigieren des Basiskraftstoffs führt für den durch das Mittel 303 zum Berechnen des Basiskraftstoffs berechneten Basiskraftstoff eine Korrektur beruhend auf einem Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten des Mittels 304 zum Berechnen eines Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten, einer Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoff-Korrekturmenge des Mittels 306 zum Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten des Mittels 308 zum Berechnen eines Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizienten durch. Ein Mittel 311 zum Korrigieren des Zündzeitpunkts führt beruhend auf der Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoff-Korrekturmenge oder dergleichen des Mittels 306 zum Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung eine Korrektur des Zündzeitpunkts durch, die der Kennfeldsuche durch das Mittel 304 zum Berechnen eines Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten unterzogen wird.
Mittel 312 bis 315 zur Zylinder-Kraftstoffeinspritzung führen dem Motor die durch ein Basis-Kraftstoff-Korrekturmittel 310 berechnete Kraftstoffmenge zu. Zylinderzündmittel 316 bis 319 zünden ein in einen Zylinder strömendes Kraftstoffgemisch in Übereinstimmung mit dem erforderlichen Zündzeitpunkt des Motors, der durch das Mittel 311 zum Korrigieren des Zündzeitpunkts korrigiert wurde. Ein Einlassventil-Steuermittel 320 und ein Auslassventil-Steuermittel 321 steuern den Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Einlass- und Auslassventile, die durch das Mittel 307 zum Einstellen der Einlass- und Auslassventil-Steuerzeiten berechnet werden.
4 veranschaulicht ein anderes Beispiel für eine Umgebung des durch das Motorsteuergerät gesteuerten Motors, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet. In einem Motor 400 ist ein H/W-Sensor 401, der die durch einen Drosselklappenteil eines Motors strömende Luftmenge misst, angebracht, wobei der H/W-Sensor 401 mit einem Feuchtigkeitssensor 401_a integriert ist, der die Feuchtigkeit der durch den Drosselklappenteil strömenden Luft misst. Der Motor 400 ist mit einem Kompressor 402, der auf einer stromabwärtigen Seite eines H/W-Sensors 401 angeordnet ist und die angesaugte Luftmenge in Verbindung mit einer Turbine auf der Abgasseite unter Druck setzt, einem Drosselklappenventil 403, welche die angesaugte Luftmenge begrenzt, indem sie den Motor zum Einstellen eines Öffnungsgrads eines Treibers verwendet, einem Atmosphärendrucksensor 404, der einen atmosphärischen Druck misst, und einem Drucksensor 406 versehen, der den Druck in einem Ansaugrohr 405 misst, wobei der Drucksensor 406 mit einem Ansaugluft-Temperatursensor 406_a integriert ist, der die Temperatur der Luft in dem Ansaugrohr 405 misst. Das bedeutet, dass der H/W-Sensor 401 die Feuchtigkeit der in den Kompressor 402 fließenden Luft mit dem Feuchtigkeitssensor 401_A misst und die Luftmenge misst.
Außerdem ist der Motor 400 mit einem Kraftstoffeinspritzventil 407, das den von dem Motor benötigten Kraftstoff liefert, einem Einlassventilsteuergerät 408_a, das den zeitlichen Ablauf des Lufteinlasses des Motors steuert, wobei das Einlassventilsteuergerät 408 mit einem Kurbelwinkelsensor 408 integriert ist, der auf eine vorher festgelegte Kurbelwinkelposition des Motors eingestellt ist, und einem Zündmodul 409 versehen, das Zündenergie beruhend auf einem Zündsignal eines Motorsteuergeräts 414 an eine Zündkerze liefert, die ein dem Zylinder des Motors zugeführtes Kraftstoffgemisch zündet. Darüber hinaus ist der Motor 400 mit einem Auslassventil-Steuergerät 410, das den Zeitpunkt des Ausstoßens des Abgases des Motors steuert, einem Wassertemperatursensor 411, der in einem Zylinderblock des Motors angeordnet ist und die Kühlwassertemperatur des Motors erkennt, einem Sauerstoffkonzentrationssensor 412, der in dem Abgasrohr des Motors angeordnet ist und die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas erkennt, einem Zündschlüsselschalter 413, bei dem es sich um einen Hauptschalter handelt, der den Motor startet und abstellt, und einem Motorsteuergerät 414 versehen, das jedes Zusatzgerät des Motors steuert. Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform wie in 2 der Feuchtigkeitssensor 401_a und der H/W-Sensor 401 miteinander integriert sind, aber es gibt auch kein Problem, selbst wenn der Feuchtigkeitssensor 201_a und der H/W-Sensor 201 voneinander getrennt sind. In ähnlicher Weise sind der Ansaugluft-Temperatursensor 406_a und der Drucksensor 406 miteinander integriert, und der Kurbelwinkelsensor 208 und die Ansaugventilsteuerung 408_a sind miteinander integriert, wobei es auch kein Problem gibt, selbst wenn sie voneinander getrennt sind.
Obwohl der Feuchtigkeitssensor 401_a mit dem H/W-Sensor 401 integriert ist, um die Feuchtigkeit der durch die Drosselklappe strömenden Luft zu messen, trennt sich jedoch zusätzlich der Feuchtigkeitssensor 401_a von dem H/W-Sensor 401 und misst die Feuchtigkeit zwischen einer Turbine und einer Drosselklappe oder die Feuchtigkeit der Luft in einem Ansaugkrümmer.
7 ist ein Beispiel der 3 eines Steuerblockschaubilds eines grundlegenden Bestandteils des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Insbesondere führt die CPU 501 des in 5 veranschaulichten Motorsteuergeräts die Steuerung des in 4 veranschaulichten Motors durch jeden der in 7 veranschaulichten Funktionsblöcke durch. Ein Block 701 ist ein Block zum Korrigieren einer Gaskonstante durch Feuchtigkeit unter Verwendung der Ansauglufttemperatur THA, der Feuchtigkeitssensorausgabe RH und des atmosphärischen Drucks Patm. Das heißt, die CPU 501 des Motorsteuergeräts beinhaltet eine Gaskonstanten-Korrektureinheit (Block 701), die eine Ansauglufttemperatur THA, eine Feuchtigkeit (Feuchtigkeitssensorausgabe RH) der durch eine Feuchtigkeitsmesseinheit (den Feuchtigkeitssensor 401_a) gemessenen Atmosphäre und einen atmosphärischen Druck Patm dazu verwendet, eine Gaskonstante gemäß der später beschriebenen Gleichung 9 zu korrigieren.
Ein Block 702 ist ein Block zum Berechnen eines Turbinen-Drosselklappen-Drucks PMTRTH. Der aktuelle PMTRTH wird unter Verwendung der korrigierten Gaskonstante Rm, der Ansaugluftmenge QA00, der Ansauglufttemperatur THA, einer zuvor berechneten Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH und eines zuvor berechneten PMTRTH berechnet. Folglich weist eine Druckberechnungseinheit (Block 702) der CPU 501 des Motorsteuergeräts eine Druckberechnungseinheit (Block 702) auf, die den Turbinen-Drosselklappen-Druck PMTRTH auf der Grundlage der von dem H/W-Sensor 401 (Luftmengen-Messeinheit) gemessenen Luftmenge, der Luftmenge, die von einer Drosselklappen-Durchlassluftmengen-Berechnungseinheit (Block 703) berechnet wurde, die die durch das Drosselklappenventil 403 auf einer stromabwärtigen Seite des Kompressors 402 strömende Luft berechnet, und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 401_a) gemessenen Luftfeuchtigkeit berechnet.
Ein Block 703 ist ein Block zum Berechnen einer Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH. Die QAMTH wird unter Verwendung der korrigierten Gaskonstante Rm, einer Drosselklappenöffnungsfläche AA, einer Ansauglufttemperatur, des Turbinen-Drosselklappen-Drucks PMTRTH und eines zuvor berechneten Ansaugrohrdrucks PMMHG berechnet. Das heißt, die CPU 501 des Motorsteuergeräts weist die Berechnungseinheit für die Drosselklappen-Durchlassluftmenge (Block 703) auf, welche die Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH auf der Grundlage der von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 401_a) gemessenen Luftfeuchtigkeit berechnet.
Ein Block 704 ist ein Block zum Berechnen eines Ansaugrohrdrucks PMMHG. Der aktuelle PMMHG wird unter Verwendung der korrigierten Gaskonstante Rm, der Ansauglufttemperatur THA, der Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH, der zuvor berechneten Zylinderzuluftmenge QAR und des zuvor berechneten PMMHG berechnet. Das heißt, die CPU 501 des Motorsteuergeräts weist eine Berechnungseinheit für den Ansaugrohrdruck (Block 704) auf, die den Ansaugrohrdruck PMMHG eines Ansaugkrümmers 405 auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselklappenventils 403 auf der Grundlage der durch das Drosselklappenventil 403 strömenden Luftmenge QAMTH, die von der Berechnungseinheit der Drosselklappen-Durchlassluftmenge (Block 703) berechnet wird, dem Turbinen-Drosselklappen-Druck PMTRTH zwischen dem Kompressor 402 und dem Drosselklappenventil 403 auf der stromabwärtigen Seite des Kompressors 402, wobei der Turbinen-Drosselklappen-Druck PMTRTH von der Druckberechnungseinheit (Block 702) berechnet wird, und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 401_a) gemessenen Feuchtigkeit berechnet.
Ein Block 705 wird durch Durchführen einer Kennfeldsuche bezüglich einer Ansaugleistung η erhalten, bei der es sich um ein nichtlineares Element aus einer Motordrehzahl Ne und dem Ansaugrohrdruck PMMHG handelt. η dient zum Korrigieren einer Abweichung von dem theoretischen Wert der Zylinderzuluftmenge, die auf der Grundlage des Ansaugrohrdrucks ermittelt wurde. Ein Block 706 ist ein Block zum Ermitteln der Zylinderzuluftmenge QAR. Die QAR wird auf der Grundlage der korrigierten Gaskonstante Rm, der Motordrehzahl Ne, der Ansauglufttemperatur THA, dem Ansaugrohrdruck PMMHG und der Ansaugleistung η berechnet, die vorstehend beschrieben wurden. Das heißt, die CPU 501 des Motorsteuergeräts weist eine Berechnungseinheit für die Zylinderzuluftmenge (Block 705) auf, die eine Zylinderzuluftmenge QAR auf der Grundlage der durch das Drosselklappenventil 403 strömenden Luftmenge, die von der Berechnungseinheit für die Drosselklappen-Durchlassluftmenge (Block 703) berechnet wird, und einem Druck zwischen dem Kompressor und einem Drosselklappenventil auf der stromabwärtigen Seite des Kompressors, wobei der Druck von der Druckberechnungseinheit berechnet wird, und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 401_a) gemessenen Feuchtigkeit berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Turbinen-Drosselklappen-Druck aus der Ansaugluftmenge oder dergleichen berechnet. Wenn jedoch ein Mittel zum Ermitteln eines Turbinen-Drosselklappen-Drucks bereitgestellt wird, kann hierfür der Ausgangswert verwendet werden.
Die Gleichung 2 stellt eine theoretische Gleichung zum Ermitteln des Turbinen-Drosselklappen-Drucks in der vorstehend beschriebenen 7 dar. (1) aus Gleichung 1 stellt eine theoretische Gleichung in einem kontinuierlichen Bereich dar und stellt dar, dass das Einströmen/Ausströmen von Luft in einer Minute zwischen der Turbine und der Drosselklappe zu einem Druckgradienten zwischen der Turbine und der Drosselklappe wird. (2) aus Gleichung 1 erhält man durch Diskretisierung der Gleichung (1) aus Gleichung 1, und die Druckberechnungseinheit (Block 702) ermittelt den Turbinen-Drosselklappen-Druck PMTRTH durch Ausführen dieser Gleichung. [Gleichung 2] $\frac{d P M T R T H}{d t} = \frac{R m \cdot T H A}{K T R T H V} \cdot (Q A 00 - Q A M T H)$
$P M T R T H (n) = \frac{R m \cdot T H A}{K T R T H V} \cdot Δ T \cdot (Q A 00 - Q A M T H) + P M T R T H (n - 1)$

Rm: Luftgaskonstante
KTRTHV: Turbinen-Drosselklappen-Volumen
ΔT: Berechnungsperiode
THA: Ansauglufttemperatur

Die Gleichung 3 stellt eine theoretische Gleichung zum Ermitteln der Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH in 5 dar, und die Berechnungseinheit für die Drosselklappen-Durchlassluftmenge (Block 703) berechnet die Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH unter Verwendung dieser Gleichung. [Gleichung 3] $Q A M T H = A A \cdot \frac{PMTRTH}{\sqrt{Rm \times (THA + 273)}} \sqrt{\frac{2 k}{k - 1} {{(\frac{PMMHG}{PMTRTH})}^{\frac{2}{k}} - {(\frac{PMMHG}{PMTRTH})}^{\frac{k + 1}{k}}}}$

Rm: Luftgaskonstante
AA: Drosselklappenöffnungsfläche
THA: Ansauglufttemperatur
k: spezifisches Wärmeverhältnis

Die Gleichung 4 stellt eine theoretische Gleichung zum Ermitteln des Ansaugrohrdrucks PMMHG in der vorstehend beschriebenen 5 dar. Vergleichbar zu der vorstehend beschriebenen Gleichung 2 stellt (1) aus Gleichung 4 eine theoretische Gleichung in einem kontinuierlichen Bereich dar und stellt dar, dass das Einströmen/Ausströmen von Luft in das Ansaugrohr in einer Minute zu einem Druckgradienten in dem Ansaugrohr wird. (2) aus der Gleichung 4 erhält man durch Diskretisierung von (1) aus der Gleichung 4, und die Berechnungseinheit für den Ansaugrohrdruck (Block 704) berechnet den Ansaugrohrdruck PMMHG durch Ausführen dieser Gleichung. [Gleichung 4] $\frac{d P M M H G}{d t} = \frac{R m \cdot T H A}{K I M V} \cdot (Q A M T H - Q A R)$
$P M M H G (n) = \frac{R m \cdot T H A}{K I M V} \cdot Δ T \cdot (Q M T H - Q A R) + P M M H G (n - 1)$

Rm: Luftgaskonstante
KIMV: Ansaugrohrvolumen (Drossel-Einlassventil-Volumen)
ΔT: Berechnungsperiode
THA: Ansauglufttemperatur

Die Gleichung 5 stellt eine theoretische Gleichung zum Ermitteln der Zylinderzuluftmenge QAR aus 7 dar, und die Berechnungseinheit für die Zylinderzuluftmenge (Block 705) berechnet daraus die Zylinderzuluftmenge QAR. [Gleichung 5] $Q A R = \frac{P M M H G \cdot K S V \cdot \frac{N e}{2}}{R m \cdot T H A} \cdot η$

KSV: Hubraum
Ne: Motordrehzahl
KAIRGAS: Luftgaskonstante
THA: Ansauglufttemperatur
η: Ansaugleistung

8 ist ein Beispiel dafür, wie man einen eine Drosselklappe durchströmenden Luftdurchsatz in der vorstehend beschriebenen 7 konkret bestimmen kann. In einem Block 801 wird eine Tabelle der Zuluftmenge zum Zeitpunkt der Referenzöffnungsfläche auf der Grundlage des Verhältnisses des Ansaugrohrdrucks PMMHG und des Turbinen-Drosselklappen-Drucks bei konstanter Ansauglufttemperatur eingestellt und eine Referenzdurchsatzrate ausgegeben. Insbesondere wird ein Berechnungswert aus der Gleichung 6(1) eingestellt. In einem Block 802 wird ein Korrekturwert der Ansauglufttemperatur der vorstehend beschriebenen Referenzdurchsatzrate tabellarisch dargestellt, insbesondere wird ein Berechnungswert aus der Gleichung 6 (2) eingestellt. Der eine Drosselklappe durchströmenden Luftdurchsatz QAMTH wird durch einen Multiplikator 804 auf der Grundlage einer Drosselklappenöffnungsfläche AA × Turbinen-Drosselklappen-Druck PMTRTH/101325 × Referenzdurchfluss × Korrekturwert der Ansauglufttemperatur × 1/√Gaskonstante Rm berechnet. [Gleichung 6] $Referenzdurchsatzratentabelle: \frac{101325}{\sqrt{(27 + 273)}} \sqrt{\frac{2 k}{k - 1} {{(\frac{PMMHG}{PMTRTH})}^{\frac{2}{k}} - {(\frac{PMMHG}{PMTRTH})}^{\frac{k + 1}{k}}}}$
$Ansauglufttemperaturkorrekturtabelle: \frac{\sqrt{(27 + 273)}}{\sqrt{(Ansauglufttemperatur + 273)}}$
Die Gleichung 7 stellt eine Zustandsgleichung eines idealen Gases in dem Ansaugrohr dar. Ru stellt eine universelle Gaskonstante dar, und n ist die Anzahl der Mole der Luft. $P \cdot V = n \cdot Ru \cdot T$

Ru: universelle Gaskonstante = 8,3145 [J/mol/K]
P: Druck [Pa], V: Volumen [m³], n: Anzahl der Mole der Luft

Die Gleichung 8 stellt dar, dass die Anzahl der Mole des Gases durch die molare Masse der Luft geteilt wird. $n = \frac{m}{W}$

n: molare Masse des Gases
M: Masse der Luft [kg]
W: molare Masse der Luft [kg/mol]

Die Gleichung 9 (1) erhält man durch Ersetzen der Gleichung 8 in Gleichung 7, die als Gleichung 9 (2) umgewandelt werden kann. Die in dieser Ausführungsform verwendete Gaskonstante wird durch Gleichung 9 (3) ausgedrückt und ist ein Wert, der durch Dividieren der universellen Gaskonstante Ru durch die Gesamtzahl der Mole W der Luft erhalten wird, und die Gesamtzahl der Mole W der Luft kann aus einer absoluten Feuchtigkeit xvap, einer molaren Masse Wair von trockener Luft und einer molaren Masse WH2O von Wasser (Dampf), wie durch die Gleichung 9 (4) ausgedrückt ist, erhalten werden. Wie in der Gleichung 9 (4) dargestellt, wird die Gaskonstante durch die absolute Feuchtigkeit beeinflusst. Die absolute Feuchtigkeit xvap wird durch eine Gleichung 9 (5) dargestellt und ist ein Wert, der durch Dividieren eines Wasserdampfdrucks Pvap von Wasser durch den Atmosphärendruck Patm erhalten wird, und der Wasserdampfdruck Pvap von Wasser kann durch Multiplizieren eines gesättigten Wasserdampfdrucks Psat mit einem Wert erhalten werden, der durch Teilen einer relativen Feuchtigkeit RH durch 100 erhalten wird. Die Gleichung 9 (6) stellt ein näherungsweises Berechnen der Beziehung zwischen dem gesättigten Wasserdampfdruck Psat und einer Lufttemperatur (Ansauglufttemperatur) t dar. Im Falle der Umsetzung mit einem Mikrocomputer kann diese Gleichung berechnet werden, aber sie kann auch durch eine Tabelle der Temperatur (Ansauglufttemperatur) t und des gesättigten Wasserdampfdrucks Psat realisiert werden. Nach der Gleichung 9 nimmt mit zunehmender Feuchtigkeit RH die Gesamtzahl der Mole W der Luft ab und die Gaskonstante Rm nimmt zu, so dass ein Ansaugrohrdruck P zunimmt. In ähnlicher Weise erhöht sich ein unter Verwendung dieser Gleichung berechneter Druck in dem Ansaugrohr. Wenn der atmosphärische Druck Patm kleiner wird, wird die Gesamtzahl der Mole W der Luft kleiner und die Gaskonstante Rm größer, wie oben beschrieben. Deshalb erhöhen sich der Ansaugrohrdruck und ein Ansaugrohrdruck-Berechnungswert P.
[Gleichung 9] $P \cdot V = \frac{M}{W} \cdot R u \cdot T$
$P \cdot V = M \cdot \frac{R u}{W} \cdot T$
$R m = \frac{R u}{W} [R / k g / K]$

W_air: molare Masse der trockenen Luft = 0,0288 [kg/mol]
W_H20: molare Masse von Wasser = 0,018 [kg/mol]

x_{v a p} : absolute Feuchtigkeit = x_{v a p} = \frac{P_{v a p}}{P_{a t m}} = \frac{P_{s a t} \cdot \frac{R H}{100}}{P_{a t m}}

p_vap : Wasserdampfpartialdruck [Pa], P_atm : atmosphärischer Druck [Pa],
Psat : gesättigter Wasserdampfdruck [Pa], RH : relative Feuchtigkeit [%]

t: Temperatur (Ansauglufttemperatur) [°C]

9 veranschaulicht ein Blockschaltbild, in dem eine theoretische Gleichung der Gleichung 9 mit einem Mikrocomputer berechnet wird. In einem Block 901 wird der gesättigte Wasserdampfdruck Psat einer Tabellensuche mit der Ansauglufttemperatur THA unterzogen. In einem Block 902 wird die relative Feuchtigkeit RH durch 100 geteilt, und in einem Block 903 wird der sich ergebende Wert mit dem gesättigten Wasserdampfdruck Psat multipliziert. Der multiplizierte Wert wird in einem Block 904 durch den atmosphärischen Druck geteilt, und die absolute Feuchtigkeit xvap wird ausgegeben. In einem Block 905 wird die absolute Feuchtigkeit xvap von 1 abgezogen, der sich ergebende Wert wird in einem Block 906 mit der molaren Masse von trockener Luft multipliziert, der sich ergebende Wert wird in einem Block 907 mit der absoluten Feuchtigkeit xvap und der molaren Masse von Wasser multipliziert, der in einem Block 908 multiplizierte Wert wird zu den sich ergebenden Werten addiert, und die Gesamtzahl der Mole W der Luft wird ausgegeben. In einem Block 909 wird die universelle Gaskonstante durch die Gesamtzahl der Mole W der vorstehend genannten Luft geteilt, um die feuchtigkeitskorrigierte Gaskonstante Rm auszugeben.
10 ist ein Ausgabebeispiel für einen berechneten Druck des Motorsteuergeräts, welches das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. Eine Linie 1001 stellt eine relative Feuchtigkeit dar und wird von einem Zeitablauf 1002 geändert. Demgegenüber bleibt der berechnete Ansaugrohrdruck konstant, wie durch eine Linie 1003 gezeigt, wenn es keine Hauptfeuchtigkeitskorrektur gibt, aber der Ansaugrohrberechnungsdruck ändert sich, wie durch eine Linie 1004 gezeigt, wenn es eine Korrektur gibt. Die Druckberechnungseinheit (Block 606, Block 702) berechnet den Druck des Ansaugkrümmers (204, 405), so dass die von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 201_a, Feuchtigkeitssensor 401_a) gemessene Feuchtigkeit zunimmt.
11 ist ein Beispiel, in dem das Motorsteuergerät, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet, eine Abgasrückführungseinheit beinhaltet. Ein Motor 1100 beinhaltet einen H/W-Sensor 1101, der die durch den Drosselklappenteil des Motors strömende Luftmenge misst, wobei der H/W-Sensor 1101 mit einem Feuchtigkeitssensor integriert ist, der die Feuchtigkeit der durch den Drosselklappenteil strömenden Luft misst, einen Drucksensor 1103, der einen Druck in einem Ansaugrohr 1102 misst, wobei der Drucksensor 1103 mit einem Ansaugluft-Temperatursensor integriert ist, der die Temperatur der Luft in einem Ansaugkanal misst, einen Kanal 1105, der ein Abgasrohr 1104 des Motors mit dem Ansaugrohr 1102 verbindet, ein AGR-Ventil 1106, das in der Mitte des Kanals 1105 angeordnet ist und das Abgasrohr 1104 mit dem Ansaugrohr 1102 verbindet und die Durchsatzrate des in dem Kanal 1105 strömenden Abgases anpasst, und einen AGR-Gastemperatursensor 1107, der die Abgastemperatur in dem Kanal 1105 misst.
Die Gleichung 10 stellt das Verhältnis des Drucks in dem Ansaugrohr dar. Der tatsächlich gemessene Ansaugrohrdruck ist ein Partialdruck der Luft in dem Ansaugrohr, d.h. ein Wert, der sich durch Addieren des berechneten Ansaugrohrdrucks und eines AGR-Partialdrucks in dem Ansaugrohr ergibt. $Pin = Pm + Pegr$

Pin: tatsächlich gemessener Ansaugrohrdruck
Pm: Partialdruck der Luft in dem Ansaugrohr (geschätzter Ansaugrohrdruck)
Peg: AGR-Partialdruck in dem Ansaugrohr

Die Gleichung 11 (1) ist das Verhältnis der Gleichung 10 und kann in die Gleichung 11 (2) umgewandelt werden. Der AGR-Partialdruck in dem Ansaugrohr ist ein Wert, der sich durch Subtrahieren eines Partialdrucks der Luft (berechneter Ansaugrohrdruck) von dem tatsächlich gemessenen Ansaugrohrdruck ergibt. Die Gleichung 11 (3) ist eine Abänderung der Zustandsgleichung des AGR-Gases in dem Ansaugrohr und stellt eine AGR-Gasdichte in dem Ansaugrohr dar. Die Gleichung 11 (4) ist eine Abänderung der Zustandsgleichung der Luft in dem Ansaugrohr und stellt eine Luftdichte in dem Ansaugrohr dar. In diesem Fall ist Pm der berechnete Ansaugrohrdruck. Die Gleichung 11 (5) ist eine Gleichung der AGR-Rate und stellt dar, dass eine AGR-Rate durch einen Wert erhalten werden kann, der durch Addieren der AGR-Gasdichte des Ansaugrohres und der Luftdichte in dem Ansaugrohr erhalten werden kann.
Die Druckberechnungseinheit (Block 606) berechnet den Druck des Ansaugkrümmers (Ansaugrohr 1102) aus der von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 1101) durch das vorstehend beschrieben Verfahren gemessenen Feuchtigkeit. Dann weist die CPU 501 des Motorsteuergeräts eine AGR-Ventilsteuereinheit auf, die den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 1106 so steuert, dass eine Differenz zwischen dem Erfassungswert des Drucksensors 1103 und dem von der Druckberechnungseinheit (Block 606) berechneten Druck zu einem Sollwert wird. Wenn sich die von der Feuchtigkeitsmesseinheit (Feuchtigkeitssensor 1101) gemessene Feuchtigkeit ändert, steuert die AGR-Ventilsteuerungseinheit den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 1106 (Drosselklappenventil), um eine Abgasrückführmenge des das Abgasrohr mit dem Ansaugrohr verbindenden Kanals zu verändern.
Wenn hier die Feuchtigkeit wie in Anspruch 11 beschrieben ansteigt, steigt der geschätzte Ansaugrohrdruck an. Wenn Pm dann größer als die letzte Gleichung aus der Gleichung 11 wird, sinkt die AGR-Rate; daher steuert die AGR-Ventilsteuereinheit bei zunehmender Feuchtigkeit den Öffnungsgrad des AGR-Ventils 1106 (Drosselklappenventil) so, dass er erhöht wird, um eine angestrebte AGR-Rate zu erreichen.
Im Übrigen sinkt mit steigender AGR-Gasmenge die NOx-Emissionsmenge, aber ein Motorschub nimmt zu. Daher wird der obige Sollwert so eingestellt, dass der Motorschub nicht größer als der vorher festgelegte Wert ist, während die NOx-Emissionsmenge nicht größer als der vorher festgelegte Wert ist. Das heißt, der Sollwert wird auf einen Wert eingestellt, bei dem sowohl Emissionen, wie zum Beispiel NOx, als auch die Fahrbarkeit in einem Betriebsbereich kompatibel sind. [Gleichung 11] $P i n = P m + P e g r$
$P e g r = P i n - P m$

Pegr: AGR-Partialdruck [Pa], Pin : tatsächlich gemessener Ansaugrohrdruck [Pa], Pm : Luftpartialdruck (geschätzter Ansaugrohrdruck) [Pa]

P e g r \cdot V i n = M e g r \cdot Re g r \cdot T e g r

Vin : Ansaugrohrvolumen [m³], Megr: AGR-Masse [kg], Regr: Abgas-Gaskonstante [J/kg/K], Tegr: Abgastemperatur [K]

σ e g r = \frac{P e g r}{Re g r \cdot T e g r} = \frac{M e g r}{V i n}

³

σ a i r = \frac{P m}{R a i r \cdot T a i r} = \frac{M a i r}{V i n}

³

EGR rate = \frac{σ e g r}{σ a i r + σ e g r} = \frac{\frac{P e g r}{Re g r \cdot T e g r}}{\frac{P m}{R a i r \cdot T a i r} + \frac{P e g r}{Re g r \cdot T e g r}}

12 ist ein Beispiel eines ausführlichen Ablaufplans der 1 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. In einem Block 1201 wird eine Motordrehzahl berechnet. In einem Block 1202 werden die Ausgänge des H/W-Sensors, des Ansaugluft-Temperatursensors, des Feuchtigkeitssensors und des Atmosphärendrucksensors abgelesen. In einem Block 1203 wird eine Gaskonstante durch Feuchtigkeit korrigiert. In einem Block 1204 wird ein Ansaugrohrdruck berechnet. In einem Block 1205 wird aus dem Ansaugrohrdruck-Berechnungswert eine in den Zylinder des Motors strömende Zylinderzuluftmenge berechnet. In einem Block 1206 werden aus der Motordrehzahl und der Zylinderzuluftmenge ein Basis-Motorkraftstoff und eine Motorlast berechnet. In einem Block 1207 wird ein Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizient des Motors auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast einer Kennfeldsuche unterzogen. In einem Block 1208 wird die Bestimmung der Beschleunigung/Verlangsamung von dem Drosselklappensensor-Ausgang durchgeführt. In einem Block 1209 wird ein Kraftstoffkorrekturbetrag zum Zeitpunkt des Bestimmens der Beschleunigung/Verlangsamung berechnet. In einem Block 1210 wird ein Sauerstoffkonzentrationssensor-Ausgang abgelesen. In einem Block 1211 wird ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis festgelegt, das jedem der Betriebsbereiche des Motors entspricht. In einem Block 1212 wird eine Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses beruhend auf dem Sauerstoffkonzentrationssensor-Ausgang und dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt, und es wird ein Luft/KraftstoffVerhältnis-Regelungskoeffizient berechnet. In einem Block 1213 wird ein Basis-Kraftstoff beruhend auf dem Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten, einer Kraftstoff-Korrekturmenge beim Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelkoeffizienten korrigiert. In einem Block 1214 wird ein Basis-Zündzeitpunkt auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast einer Kennfeldsuche unterzogen. In einem Block 1215 wird während der Beschleunigung ein Beschleunigungs/Verlangsamungs-Zündzeitpunkt-Korrekturbetrag des Basis-Zündzeitpunktes berechnet. In einem Block 1216 wird zum Basis-Zündzeitpunkt eine Korrektur des Beschleunigungs/Verlangsamungs-Zündzeitpunkts durchgeführt. In einem Block 1217 werden Einlass- und Auslassventilsteuerzeiten eingestellt, die auf die jeweiligen Betriebsbereiche des Motors abgestimmt sind.
13 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 3 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet.
In einem Block 1301 wird eine Motordrehzahl berechnet. In einem Block 1302 werden die Ausgänge des H/W-Sensors, des Ansaugluft-Temperatursensors, des Feuchtigkeitssensors, des Drosselklappensensors und des Atmosphärendrucksensors abgelesen. In einem Block 1303 wird festgestellt, ob es sich dieses Mal um eine erste Aktivierung eines Zündschlüssels handelt oder nicht. Bei der ersten Aktivierung eines Zündschlüssels werden in einem Block 1304 der berechnete Turbinen-Drosselklappen-Druck und der berechnete Ansaugrohrdruck durch den Ausgang des Atmosphärendrucksensors initialisiert. In einem Block 1305 wird eine Gaskonstante durch Feuchtigkeit korrigiert. In einem Block 1306 wird ein berechneter Turbinen-Drosselklappen-Druck berechnet. In einem Block 1307 wird von dem Drosselklappensensor eine Drosselklappenöffnungsfläche berechnet. In einem Block 1308 wird ein eine Drosselklappe durchströmender Luftdurchsatz berechnet.
In einem Block 1309 wird ein Ansaugrohrdruck-Berechnungswert berechnet. In einem Block 1310 wird aus der Motordrehzahl und dem Ansaugrohrdruck-Berechnungswert die Zylinderzuluftmenge berechnet. In einem Block 1311 werden beruhend auf der Motordrehzahl und der Zylinderzuluftmenge ein Basis-Kraftstoff des Motors und eine Motorlast berechnet. In einem Block 1312 wird ein Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizient des Motors auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast einer Kennfeldsuche unterzogen. In einem Block 1313 wird die Bestimmung der Beschleunigung/Verlangsamung beruhend auf dem Drosselklappensensor-Ausgang durchgeführt. In einem Block 1314 wird eine Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoff-Korrekturmenge auf der Grundlage der Bestimmung der Beschleunigung/Verlangsamung berechnet. In einem Block 1315 wird ein Sauerstoffkonzentrationssensor-Ausgang abgelesen. In einem Block 1316 wird ein für jeden Betriebsbereich geeignetes Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors beruhend auf der Motordrehzahl und der Motorlast einer Kennfeldsuche unterzogen. In einem Block 1317 wird ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelungskoeffizient beruhend auf dem Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und dem Sauerstoffkonzentrationssensor-Ausgang berechnet. In einem Block 1318 wird ein Basis-Kraftstoff beruhend auf dem Basis-Kraftstoff-Korrekturkoeffizienten, der Beschleunigungs/Verlangsamungs-Kraftstoff-Korrekturmenge und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelkoeffizienten korrigiert. In einem Block 1319 wird ein Basis-Zündzeitpunkt auf der Grundlage der Motordrehzahl und der Motorlast einer für jeden Betriebsbereich des Motors geeigneten Kennfeldsuche unterzogen. In einem Block 1320 wird durch das Bestimmen der Beschleunigung/Verlangsamung ein Korrekturbetrag für den Beschleunigungs/Verlangsamungs-Zündzeitpunkt berechnet, und in einem Block 1321 wird der Basis-Zündzeitpunkt korrigiert. In einem Block 1322 werden Einlass- und Auslassventilsteuerzeiten eingestellt, die für die jeweiligen Betriebsbereiche des Motors geeignet sind.
14 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 6 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, welches das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. In einem Block 1401 wird die Ausgangsspannung des H/W-Sensors abgerufen, und eine Filterung durch den Hartfilter wird durchgeführt. In einem Block 1402 wird die zuvor gefilterte Spannung in einen Luftdurchsatz umgewandelt. In einem Block 1403 werden Ausgänge des Atmosphärendrucksensors, des Feuchtigkeitssensors und des Ansaugluft-Temperatursensors abgelesen. In einem Block 1404 wird eine Gaskonstante durch Feuchtigkeit korrigiert. In einem Block 1405 wird beruhend auf dem Luftdurchsatz, der zuvor berechneten Zylinderzuluftmenge und der korrigierten Gaskonstante ein Ansaugrohrdruck-Berechnungswert berechnet. In einem Block 1406 wird eine Motordrehzahl abgelesen. In einem Block 1407 wird eine Zylinderzuluftmenge beruhend auf dem Ansaugrohrdruck-Berechnungswert, der Ansauglufttemperatur, der Motordrehzahl und der korrigierten Gaskonstante berechnet.
15 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 7 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, welches das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. In einem Block 1501 werden Ausgänge des Ansaugluft-Temperatursensors, des Feuchtigkeitssensors und des Atmosphärendrucksensors abgelesen. In einem Block 1502 wird eine Gaskonstante durch Feuchtigkeit korrigiert. In einem Block 1503 werden ein H/W-Sensorausgangswert, der vorherige Wert der Drosselklappen-Durchlassluftmenge, der vorherige Wert des Turbinen-Drosselklappen-Drucks und die korrigierte Gaskonstante abgelesen, und in einem Block 1504 wird ein aktueller Turbinen-Drosselklappen-Druck berechnet. In einem Block 1505 wird eine Drosselklappenöffnungsfläche abgelesen. In einem Block 1506 wird eine Drosselklappen-Durchlassluftmenge auf der Grundlage der Drosselklappenöffnungsfläche, der Ansauglufttemperatur, dem aktuellen Turbinen-Drosselklappen-Druck, der korrigierten Gaskonstante und dem vorherigen Wert des Ansaugrohrdrucks berechnet. In einem Block 1507 wird ein aktueller Ansaugrohrdruck-Berechnungswert auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur, der Drosselklappen-Durchlassluftmenge, der korrigierten Gaskonstante, dem vorherigen Wert der Zylinderzuluftmenge und dem vorherigen Ansaugrohrdruck-Berechnungswert berechnet. In einem Block 1508 wird eine Ansaugleistung auf der Grundlage der Motordrehzahl und dem Ansaugrohrdruck-Berechnungswert einer Kennfeldsuche unterzogen. In einem Block 1509 wird eine Zylinderzuluftmenge auf der Grundlage der Motordrehzahl, der Ansauglufttemperatur, dem Ansaugrohrdruck-Berechnungswert, der korrigierten Gaskonstante und der Ansaugleistung berechnet.
16 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 8 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, welches das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. In einem Block 1601 wird die Öffnungsfläche AA abgelesen. In einem Block 1602 wird der Turbinen-Drosselklappen-Druck PMTRTH durch 101325 geteilt. In einem Block 1603 wird ein Druckverhältnis PMMHG/PMTRTH des berechneten Ansaugluftdrucks PMMHG und des Turbinen-Drosselklappen-Drucks PMTRTH berechnet. In einem Block 1604 wird aus dem Druckverhältnis eine Referenz-Durchsatzraten-Tabelle durchsucht, und es wird ein Drosselklappen-Durchlassluftmengen-Basiswert berechnet. In einem Block 1605 wird eine Ansauglufttemperatur abgelesen. In einem Block 1506 wird ein Korrekturwert für die Ansauglufttemperatur auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur einer Tabellensuche unterzogen. In einem Block 1607 wird die korrigierte Gaskonstante Rm in einer Tabelle in 1/√Rm umgewandelt. In einem Block 1608 werden der Öffnungsbereich AA, der PMTRTH/101325, der Drosselklappen-Durchlassluftmengen-Basiswert, der Ansauglufttemperatur-Korrekturwert und die 1/√Rm multipliziert und die Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH berechnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Drosselklappen-Durchlassluftmenge QAMTH in Kombination mit einer Tabellensuche wie oben beschrieben berechnet, aber es versteht sich von selbst, dass die Gleichung 3 direkt berechnet werden kann.
17 ist ein Beispiel für einen ausführlichen Ablaufplan der 9 des Steuerblocks des Motorsteuergeräts, das das Verfahren zum Berechnen des Ansaugrohrdrucks des Motors gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet. In einem Block 1701 wird eine Ansauglufttemperatur THA abgelesen. In einem Block 1702 wird eine gesättigte Wasserdampfdruck-Tabelle bei der Ansauglufttemperatur THA durchsucht, und ein gesättigter Wasserdampfdruck Psat wird berechnet. In einem Block 1703 wird eine relative Feuchtigkeit RH abgelesen. In einem Block 1704 wird eine relative Feuchtigkeit RH/100 berechnet. In einem Block 1705 wird ein atmosphärischer Druck Patm abgelesen. In einem Block 1706 wird der gesättigte Wasserdampfdruck Psat x RH/100/atmosphärischer Druck Patm berechnet, und es wird eine absolute Feuchtigkeit xvap berechnet. In einem Block 1707 wird (1- die absolute Feuchte xvap) × molare Masse von trockener Luft + die absolute Feuchtigkeit xvap × molare Masse von Wasser berechnet und die molare Masse der Luft ausgegeben. In einem Block 1708 wird eine universelle Gaskonstante Ru durch die molare Masse der Luft geteilt, und es wird eine korrigierte Gaskonstante Rm ausgegeben. Obwohl der gesättigte Wasserdampfdruck in dieser Ausführung durch eine Tabellensuche auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur ermittelt wird, kann der gesättigte Wasserdampfdruck auch durch näherungsweises Berechnen auf der Grundlage der Ansauglufttemperatur ermittelt werden.
Da die Gaskonstante gemäß der vorliegenden Ausführungsform in Bezug auf die Feuchtigkeit korrigiert wird, kann der berechnete Druck des Ansaugrohrs genauer berechnet werden. Es ist auch möglich, die Genauigkeit der Berechnung der AGR-Rate unter Verwendung des berechneten Drucks der Ansaugleitung zu verbessern.
Bezugszeichenliste

102: Mittel zum Berechnen der Ansaugluftmenge
200: Motor
201: H/W-Sensor
201_a: Feuchtigkeitssensor
202: Drosselklappenventil
203: Atmosphärendrucksensor
204: Ansaugrohr
205: Drucksensor
205_a: Ansaugluft-Temperatursensor
206: Kraftstoffeinspritzventil
214: Motorsteuergerät
302: Mittel zum Berechnen der Ansaugluftmenge
400: Motor
401: H/W-Sensor
401_a: Feuchtigkeitssensor
402: Kompressor
403: Drosselklappenventil
404: Atmosphärendrucksensor
405: Ansaugrohr
406: Drucksensor
406_a: Ansaugluft-Temperatursensor
407: Kraftstoffeinspritzventil
414: Motorsteuergerät
501: CPU
502: E/A
503: Ansaugluftmengen-Sensor
504: Feuchtigkeitssensor
505: Ansaugrohrdruck-Sensor
506: Ansaugluft-Temperatursensor
513: Ausgangssignaltreiber
605: Korrekturblock der Gaskonstante durch Feuchtigkeit
606: Ansaugrohrdruck-Berechnungswert-Block
607: Zylinderzuluftmenge-Betriebsblock
701: Korrekturblock der Gaskonstante durch Feuchtigkeit
702: Turbinen-Drosselklappen-Druck-Berechnungsblock
703: Drosselklappen-Durchlassluftmengen-Berechnungsblock
704: Ansaugrohrdruck-Berechnungsblock
705: Ansaugleistung-Betriebsblock
706: Zylinderzuluftmenge-Betriebsblock
1100: Motor
1101: H/W-Sensor mit integriertem Feuchtigkeitssensor
1102: Ansaugrohr
1103: Drucksensor mit integriertem Ansaugluft-Temperatursensor
1104: Abgasrohr
1105: AGR-Rohrleitung
1106: AGR-Ventil
1107: AGR-Gastemperatursensor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2908924 [0003]

Claims

Steuergerät, das einen Motor steuert, der versehen ist mit einer Luftmengen-Messeinheit, die eine Luftmenge misst, die durch ein in einem Ansaugkanal des Motors bereitgestelltes Drosselklappenventil strömt, und einer Feuchtigkeitsmesseinheit, die eine Feuchtigkeit von Luft misst, die durch das Drosselklappenventil strömt, wobei das Steuergerät umfasst: eine Luftmengen-Berechnungseinheit, die eine in einen Zylinder des Motors strömende Luftmenge auf der Grundlage eines Messergebnisses der Luftmengen-Messeinheit berechnet; und eine Druckberechnungseinheit, die einen Druck des Ansaugkrümmers auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselklappenventils auf der Grundlage der von der Luftmengen-Messeinheit gemessenen Luftmenge, der von der Luftmengen-Berechnungseinheit berechneten Luftmenge und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessenen Feuchtigkeit berechnet.
Steuergerät, das einen Motor steuert, der versehen ist mit einem in einem Ansaugkanal des Motors bereitgestellten Kompressor, einer Luftmengen-Messeinheit, die eine Luftmenge misst, die in den Kompressor strömt, und einer Feuchtigkeitsmesseinheit, die eine Feuchtigkeit von Luft misst, die in den Kompressor strömt, wobei das Steuergerät umfasst: eine Luftmengen-Berechnungseinheit, die eine Luftmenge berechnet, die durch ein Drosselklappenventil auf einer stromabwärtigen Seite des Kompressors strömt; und eine Druckberechnungseinheit, die einen Druck zwischen dem Kompressor und dem Drosselklappenventil auf der stromabwärtigen Seite des Kompressors auf der Grundlage der von der Luftmengen-Messeinheit gemessenen Luftmenge, der von der Luftmengen-Berechnungseinheit berechneten Luftmenge und der von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessenen Feuchtigkeit berechnet.
Steuergerät nach Anspruch 2, umfassend eine Druckberechnungseinheit, die einen Druck eines Ansaugkrümmers auf der stromabwärtigen Seite des Drosselklappenventils auf der Grundlage der durch das Drosselklappenventil strömenden Luftmenge berechnet, wobei die Luftmenge von der Luftmengen-Berechnungseinheit berechnet wird, den Druck zwischen dem Kompressor und dem Drosselklappenventil auf der stromabwärtigen Seite des Kompressors berechnet, wobei der Druck von der Druckberechnungseinheit berechnet wird, und die von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessene Feuchtigkeit berechnet.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei es sich bei der Luftmengen-Messeinheit um einen thermischen Luftmassenmesser handelt.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Luftmengen-Messeinheit eine Feuchtigkeit einer Atmosphäre misst.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Luftmengen-Messeinheit eine Feuchtigkeit von Luft in dem Ansaugkrümmer misst.
Steuergerät nach Anspruch 2, wobei die Feuchtigkeits-Messeinheit eine Feuchtigkeit von Luft zwischen dem Kompressor und dem Drosselklappenventil auf der stromabwärtigen Seite des Kompressors misst.
Steuergerät nach Anspruch 7, wobei die Feuchtigkeits-Messeinheit integral mit der Luftmengen-Messeinheit konfiguriert ist.
Steuergerät nach Anspruch 1, umfassend eine Gaskonstanten-Korrektureinheit, die eine Gaskonstante unter Verwendung der von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessenen Feuchtigkeit korrigiert, wobei die Luftmengen-Berechnungseinheit eine in einen Zylinder des Motors strömende Luftmenge unter Verwendung der von der Gaskonstanten-Korrektureinheit korrigierten Gaskonstante berechnet.
Steuergerät nach Anspruch 1, umfassend eine Gaskonstanten-Korrektureinheit, die eine Gaskonstante unter Verwendung der von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessenen Feuchtigkeit korrigiert, wobei die Luftmengen-Berechnungseinheit eine durch ein Drosselklappenventil strömende Luftmenge unter Verwendung der von der Gaskonstanten-Korrektureinheit korrigierten Gaskonstante berechnet.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Druckberechnungseinheit den Druck des Ansaugkrümmers berechnet, so dass der Druck zunimmt, wenn die von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessene Feuchtigkeit zunimmt.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder 3, wobei die Druckberechnungseinheit den Druck des Ansaugkrümmers berechnet, so dass der Druck abnimmt, wenn der gemessene atmosphärische Druck ansteigt.
Steuergerät, das einen Motor steuert, der versehen ist mit einer Feuchtigkeitsmesseinheit, die eine Feuchtigkeit von Luft misst, die durch ein in einem Ansaugkanal eines Motors bereitgestelltes Drosselklappenventil strömt, einem Drucksensor, der einen Druck eines Ansaugkrümmers auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselklappenventils misst, und einem Drosselklappenventil, das zwischen einem Abgasrohr des Motors und einem Kanal installiert ist, der das Ansaugrohr verbindet, wobei die Steuervorrichtung umfasst: eine Druckberechnungseinheit, die den Druck des Ansaugkrümmers unter Verwendung der von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessenen Feuchtigkeit berechnet, und eine Drosselklappenventil-Steuereinheit, die einen Öffnungsgrad des Drosselklappenventils so steuert, dass eine Differenz zwischen einem Erfassungswert des Drucksensors und dem von der Druckberechnungseinheit berechneten Druck zu einem Sollwert wird.
Steuergerät nach Anspruch 13, das so konfiguriert ist, dass es einen Öffnungsgrad des Drosselklappen ventils steuert, um eine Abgasrückführmenge des das Abgasrohr mit dem Ansaugrohr verbindenden Kanals zu verändern, wenn sich die von der Feuchtigkeitsmesseinheit gemessene Feuchtigkeit ändert.