DE4121146C2

DE4121146C2 - Vorrichtung zur Erzeugung eines korrigierten Drosselventilsignals bei einem mit einem Automatikgetriebe versehenen Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE4121146C2
Application number: DE4121146A
Authority: DE
Inventors: Joji Kouta
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Corp
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2011-06-27
Also published as: JPH0460255A; DE4121146A1; US5113692A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines korrigierten Drosselventilstellungssignals für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist mit der JP 1-144 451 U1 bekannt geworden. Diese Druckschrift offenbart eine Vorrichtung zur Korrektur des Drosselventilstellungssignals, mit Hilfe derer charakteristische Veränderungen des Drosselventilsensors aufgenommen werden und Fehler, die während des Einbaus des Drosselventils in dem Motor auftreten, geschwächt werden. Die vorbekannte Vorrichtung verwendet einen Wert des Drosselventilstellungssignals, der empfangen wird, wenn die Motordrehzahl in einem vorbestimmten Bereich für eine längere Zeit als ein vorbestimmter Wert verbleibt, um das Drosselventilstellungssignal zu korrigieren. Allerdings ist mit Hilfe der vorbekannten Vorrichtung eine angemessene Korrektur nicht möglich, wenn ein Zubehörteil, wie z. B. eine Klimaanlage od. dgl., ebenfalls vom Motor angetrieben wird. Wenn die Klimaanlage arbeitet, wird eine höhere Leerlaufdrehzahl verwendet. Aus diesem Grund ist das abgetastete Drosselstellungssignal von einem Motor im Leerlauf mit arbeitender Klimaanlage verschieden von dem Wert des Drosselventilstellungssignals, wenn der Motor ohne eine arbeitende Klimaanlage im Leerlauf ist. Falls das Drosselventilstellungssignal bei laufender Klimaanlage korrigiert wird, zeigt das korrigierte Drosselventilstellungssignal eine Drosselventilstellung kleiner als die aktuelle Drosselventilstellung an. Folglich ist die korrigierte Drosselventilstellung nicht für einen Schaltvorgang und Steuerung des Leitungsdruckes verwendbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung des Drosselventilstellungssignals zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.

Eine zu bevorzugende Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Korrektur eines Drosselventilstellungssignals in Übereinstimmung mit der Erfindung;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Programmierung eines Digitalcomputers, wie es zur Berechnung eines Leerlaufstellungswertes verwendet wird; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Darstellung des Programms eines Digitalcomputers, wie es zur Korrektur des Drosselventilstellungssignals verwendet wird.

In den Figuren und insbesondere in Fig. 1 wird eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Verarbeitung eines Drosselventilstellungssignals gemäß der Erfindung dargestellt, wie es in einem Fahrzeug installiert ist. Außer dieser Vorrichtung weist das Fahrzeug einen Verbrennungsmotor 10, ein automatisches Getriebe 12 und ein Zubehörteil, wie z. B. eine Klimaanlage 14 auf. Der Motor 10 umfaßt ein Drosselventil (nicht dargestellt) das sich innerhalb der Luftzuführung des Motors zur Steuerung der in die Motorzylinder eintretenden Luftmenge angeordnet ist. Das Drosselventil ist mit dem Gaspedal verbunden. Der Grad der Drehung des Drosselventils ist manuell durch den Benutzer des Fahrzeugs steuerbar. Der Antrieb wird vom Motor 10 durch eine automatische Kraftübertragung 12 auf die Antriebsräder (nicht dargestellt) übertragen. Durch das Bezugszeichen 16 ist eine Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl gekennzeichnet, die zum Öffnen des Drosselventils unabhängig vom Beschleunigungspedal in Reaktion auf den Betrieb einer Klimaanlage 14 dient. Die Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 verhindert ein Schließen des Drosselventils über eine Schnelleerlaufstellung in Richtung einer Leerlaufstellung.

Eine Steuereinheit 20 korrigiert ein ihr von einem Drosselventilstellungssensor 22 zugeführtes Drosselventilstellungssignal in Abhängigkeit von ihr zugeführten Eingängen von verschiedenen Sensoren, wie einem Motordrehzahlsensor 24, einem Klimaanlagenschalter 26 und einem Programmwahlschalter 28. Der Drosselventilstellungssensor 22 ist vorzugsweise ein Potentiometer, das elektrisch in einem Spannungsteilerschaltkreis zur Zuführung einer Gleichstromspannung proportional zur Drosselventilstellung geschaltet ist. Das Drosselventilstellungssignal (Gleichspannung) wird vom Drosselventilstellungssensor 22 der Steuereinheit 20 zugeführt. Der Motordrehzahlsensor 24 enthält vorzugsweise einen Zähler, der eine Reihe von elektrischen Pulsen der Kurbelwellenstellungen mit einer Wiederholungsrate direkt proportional zur Motordrehzahl zählt und ein Motordrehzahlsignal erzeugt, das die Drehzahl des Motors kennzeichnet. Das Motordrehzahlsignal wird vom Motordrehzahlsensor 24 der Steuerungseinheit 20 zugeführt. Der Klimaanlageschalter 26 schließt sich, um Strom von der Batterie zur Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 zuzuführen, wie auch zur Steuerungseinheit 20, falls die Klimaanlage 14 in Betrieb ist. Der Programmwahlschalter 28 erzeugt ein Programmwahlsignal (SP) zur Kennzeichnung einer ausgewählten Stellung des Automatikgetriebes 12. Das Programmwahlsignal wird vom Programmwahlschalter 28 der Steuerungseinheit 20 zugeführt.

Die Steuerungseinheit 20 umfaßt einen Digitalcomputer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen NUR-Lese-Speicher (ROM) und eine Eingabe/Ausgabesteuereinheit (I/O). Die zentrale Verarbeitungseinheit ist mit dem Rest des Computers über einen Datenbus verbunden. Die Eingabe/Ausgabesteuereinheit weist einen Analog/Digital-Wandler auf, der von den verschiedenen Sensoren analoge Signale empfängt und diese zur Zuführung an die zentrale Verarbeitungseinheit in digitale Signale umwandelt. Der NUR-Lese-Speicher beinhaltet das Programm zur Bedienung der zentralen Verarbeitungseinheit.

In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm dargestellt, das das Programm des Digitalcomputers, wie es zur Berechnung eines Leerlaufstellungswertes K verwendet wird, darstellt. Das Computerprogramm wird am Punkt 202 in Reaktion auf einen Befehl zur Korrektur des Drosselventilstellungssignals eingeleitet. Am Punkt 204 des Programmes werden die verschiedenen Sensorsignale nacheinander in den Computerspeicher eingelesen. Am Punkt 206 des Programmes wird in einer Abfrage festgestellt, ob die "neutrale" Stellung N ausgewählt ist. Bei einer positiven Antwort wird das Programm am Punkt 210 fortgesetzt. Andernfalls wird im Punkt 208 eine weitere Abfrage vorgenommen. Bei dieser Abfrage wird entschieden, ob eine "Park"-Stellung P ausgewählt wurde. Bei einer negativen Antwort kehrt das Programm an den Punkt 204 zurück. Andernfalls wird das Programm am Punkt 210 fortgesetzt.

Am Punkt 210 des Programms erfolgt eine Abfrage, ob die abgetastete Motordrehzahl N größer als ein vorherbestimmter unterer Grenzwert E1 ist. Bei einer negativen Antwort kehrt das Programm an den Punkt 204 zurück. Andernfalls wird das Programm mit der Abfrage im Punkt 212 fortgesetzt. Bei dieser Abfrage wird entschieden, ob die abgetastete Motordrehzahl N kleiner als ein vorherbestimmter oberer Grenzwert E2 ist. Bei einer negativen Antwort kehrt das Programm an den Punkt 204 zurück. Andernfalls ist festgestellt worden, daß die abgetastete Motordrehzahl N innerhalb eines vorbestimmten Motorleerlaufbereiches sich befindet, der durch den unteren und oberen Grenzwert E1 und E2 festgelegt ist und das Programm wird mit dem Punkt 214 fortgesetzt.

Am Punkt 214 des Programms erfolgt eine Abfrage, ob die Zeitperiode, während der die abgetastete Motordrehzahl N innerhalb des Motorleerlaufbereiches verbleibt, einen vorbestimmten Wert t überschreitet. Bei einer negativen Antwort kehrt das Programm zum Punkt 204 zurück. Andernfalls folgt, daß der Motor 10 im Leerlauf ist und das Programm wird mit einer weiteren Abfrage am Punkt 218 fortgesetzt. Bei dieser Abfrage wird entschieden, ob die abgetastete Drosselventilstellung THR gleich einem Leerlaufstellungswert K ist. Ein Anfangswert, der vorher im Computerspeicher gespeichert wurde, wird als Leerlaufstellungswert im ersten Zyklus bei der Durchführung des Programms verwendet.

Bei einer positiven Antwort der Abfrage kehrt das Programm an den Punkt 204 zurück. Andernfalls wird das Programm mit einer weiteren Abfrage am Punkt 218 fortgesetzt. Bei dieser Abfrage wird festgestellt, ob die abgetastete Drosselventilstellung THR größer als der Leerlaufstellungswert K ist. Bei einer positiven Antwort wird das Programm an der Stelle 220 fortgesetzt, an der ein vorherbestimmter Wert n zu dem Leerlaufstellungswert K addiert wird. Der aufaddierte Wert wird als neuer Leerlaufstellungswert K gespeichert. Nachfolgend wird das Programm am Punkt 204 fortgesetzt. Falls am Punkt 218 eine negative Antwort erfolgte, wird das Programm am Punkt 222 fortgesetzt, an dem ein vorherbestimmter Wert n vom Leerlaufstellungswert K subtrahiert wird. Der dermaßen verkleinerte Wert wird als neuer Leerlaufstellungswert K gespeichert. Nachfolgend kehrt das Programm an den Punkt 204 zurück.

Wie sich gemäß der Fig. 2 ergibt, wird der Leerlaufstellungswert K immer näher an den abgetasteten Drosselventilstellungswert THR in jedem Arbeitszyklus des Programms herangeführt, wenn die automatische Kraftübertragung 12 in der "Neutral"- oder "Park"-Stellung ist und wenn die abgetastete Motordrehzahl innerhalb eines vorbestimmten Leerlaufbereiches für eine im Vergleich zu einem vorbestimmten Wert t längere Zeit verbleibt. Folglich ist der Leerlaufstellungswert K gleich der Drosselventilstellung, die während des Motorleerlaufs abgetastet wird.

In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines Programms eines Digitalcomputers zur Korrektur des Drosselventilstellungssignals dargestellt. Das Computerprogramm wird am Punkt 304 gestartet. An diesem Punkt wird das Drosselventilstellungssignal in den Computerspeicher eingelesen. Am Punkt 306 des Programms erfolgt eine Abfrage, ob die Klimaanlage 14 in Betrieb ist.

Die Abfrage erfolgt aufgrund eines vom Klimaanlagenschalter 26 zugeführten Signals. Bei einer negativen Antwort wird das Programm am Punkt 308 fortgesetzt, wo ein erster Referenzwert K1 vom während des Programms gemäß Fig. 2 gerechneten Leerlaufstellungswertes K abgezogen wird, um einen ersten Fehler ΔK zu liefern. Der erste Referenzwert K1 entspricht einer Leerlauf- (oder voll geschlossenen) Drosselventilstellung, wie sie für eine nicht arbeitende Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 vorgesehen ist. Das Programm wird dann am Punkt 312 fortgesetzt. Falls am Punkt 306 eine positive Antwort erfolgte, wird das Programm am Punkt 310 fortgesetzt. An diesem Punkt wird ein zweiter Referenzwert K2 von dem gemäß des Programms nach Fig. 2 berechneten Leerlaufstellungswert K abgezogen, um einen zweiten Fehler ΔK zu erhalten. Der zweite Referenzwert K2 entspricht einer Leerlauf- (oder Schnelleerlauf) Dosselventilstellung, wie sie für eine arbeitende Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 vorgesehen ist. Danach wird das Programm am Punkt 312 fortgesetzt.

Am Punkt 312 des Programms korrigiert die zentrale Verarbeitungseinheit die abgetastete Drosselventilstellung durch Subtraktion des ersten Fehlers ΔK von der abgetasteten Drosselventilstellung THR, um einen Differenzwert THA zu erhalten, wenn die Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 nicht in Betrieb ist, oder durch Subtraktion des zweiten Fehlers ΔK von der abgetasteten Drosselventilstellung THR, um einen Differenzwert THA zu erhalten, wenn die Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 in Betrieb ist. Darauffolgend wird das Programm am Punkt 314 fortgesetzt, wo der berechnete Differenzwert THA zur Berechnung eines Drosselventilstellungswertes verwendet wird, welcher zur Steuerung des Gangwechsels des automatischen Getriebes 12 gemäß einer im Computer programmierten Abhängigkeit verwendet wird. Nachfolgend wird das Programm an den Endpunkt 316 weitergeführt.

Dabei ist klar, daß der Differenzwert THA, berechnet wenn die Klimaanlage 14 nicht in Betrieb ist, gleich dem Differenzwert THA ist, der bei einer arbeitenden Klimaanlage 14 berechnet wurde. Daher ist es möglich, eine genaue Korrektur des Drosselventilstellungssignals durchzuführen, unabhängig von einer arbeitenden oder nicht arbeitenden Klimaanlage 14. Das heißt, unabhängig davon, ob die Einrichtung zur Erhöhung der Leerlaufdrehzahl 16 in Betrieb ist. Falls ein zusätzliches Zubehörteil im Fahrzeug angeschlossen wird, kann das Drosselventilstellungssignal in einer ähnlichen Weise korrigiert werden, wobei ein Anfangswert des Leerlaufstellungssignals K auf einen gemäß des hinzugefügten Zubehörteils entsprechenden Wert gesetzt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines korrigierten Drosselventil stellungssignals für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe,
mit einem Drosselventil zur Steuerung der in die Zylinder des Motors eintretenden Luftmenge,
mit einem Drosselventilstellungssensor (22) zum Abtasten der jeweiligen Stellung des Drosselventils und zum Erzeugen eines der abgetasteten Drosselventilstellung entsprechenden Signals (THR),
mit einer von dem Motor angetriebenen Hilfseinrichtung, z. B. einer Klimaanlage (14),
mit einer Einrichtung (22) zur Erzeugung eines Leerlauf signals, wenn der Motor im Leerlaufzustand ist (210-214),
mit einer Einrichtung (26) zur Erzeugung eines Betriebs signals, wenn die Hilfseinrichtung (14) im Betriebszustand ist (306),
mit einer Einrichtung (20), die beim Vorliegen des Leerlauf signals einen Leerlaufstellungswert (K) auf den Wert des der abgetasteten Drosselventilstellung entsprechenden Signals (THR) setzt (216-222),
mit einer Einrichtung (20) zum Berechnen einer Abweichung (ΔK) des Leerlaufstellungswertes (K) von einem Referenzwert für die Leerlaufstellung des Drosselventils (308, 310),
mit einer Einrichtung (20) zum Erzeugen des korrigierten Drosselventilstellungssignals (THA) aus dem der abgetasteten Drosselventilstellung entsprechenden Signal (THR) und der berechneten Abweichung (ΔK) des Leerlaufstellungswertes (K) von einem Referenzwert für eine Leerlaufstellung des Drosselventils (312),
dadurch gekennzeichnet, daß in der Einrichtung (20) zum Berechnen einer Abweichung (ΔK) des Leerlaufstellungswertes (K) von einem Referenzwert die Abweichung berechnet wird:

a) von einem ersten Referenzwert (K1) entsprechend einer Drosselventilstellung bei nicht in Betrieb befindlicher Hilfseinrichtung (14), wenn das Betriebssignal für die Hilfseinrichtung nicht erzeugt wird (306, 308), und
b) von einem zweiten Referenzwert (K2) entsprechend einer Drosselventilstellung für eine Leerlaufdrehzahlanhebung bei in Betrieb befindlicher Hilfseinrichtung (14), wenn das Betriebssignal für die Hilfseinrichtung erzeugt wird (306, 310).

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (22) zur Erzeugung eines Leerlaufsignales nur dann ein Signal ausgibt, wenn sich das automatische Getriebe in der "Neutral"- oder "Park"-Stellung befindet.