本發(fā)明總體涉及用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù):
鑒于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度高度影響其中的燃料燃燒的狀態(tài)的事實(shí),使用其溫度在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上執(zhí)行諸如燃料噴射操作等的各種類型的控制操作。例如,溫度傳感器被安裝在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上以測(cè)量與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度有關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度。使用來(lái)自溫度傳感器的輸出來(lái)控制燃料向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的噴射。
然而,檢測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的溫度傳感器的使用要求對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行加工,用于將溫度傳感器附接到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或?qū)⒅T如接線的電導(dǎo)體安裝在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上或者安裝在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)周圍,由此導(dǎo)致用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的制造成本的增加。
為了減輕以上缺點(diǎn),日本專利首次公布No.2014-206144教導(dǎo)了,使用安裝在曲柄角傳感器中的線圈的電阻值來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度,其中所述曲柄角傳感器被直接安裝在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)身上。所述線圈的電阻值與發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度有關(guān)。
曲柄角傳感器中的線圈的電阻值通常具有個(gè)體變異性。還存在線圈的電阻值由于線圈的老化而改變的風(fēng)險(xiǎn)。因此,有必要補(bǔ)償在計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的過(guò)程中起因于線圈電阻改變的誤差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,目標(biāo)是提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置,其具有簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)并且能夠準(zhǔn)確地計(jì)算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的控制裝置(70),其使用被設(shè)置在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)上或者被設(shè)置在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 附近的電功能設(shè)備(29、60)的檢測(cè)功能或操作功能來(lái)控制所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的狀態(tài)。所述控制裝置包括:(a)電阻檢測(cè)機(jī)構(gòu)(means),其用于檢測(cè)被安裝在與所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的改變有關(guān)的所述功能設(shè)備中的電阻器(61)的電阻值;(b)電阻器溫度計(jì)算機(jī)構(gòu),其用于根據(jù)如由所述電阻檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)到的電阻值來(lái)計(jì)算電阻器溫度,所述電阻器溫度是所述電阻器的溫度;(c)采集機(jī)構(gòu),其用于在所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)處在冷卻狀態(tài)中時(shí)采集由溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)(74b)所檢測(cè)到的溫度,以計(jì)算外部氣溫;(d)學(xué)習(xí)值計(jì)算機(jī)構(gòu),其用于將由所述電阻器溫度計(jì)算機(jī)構(gòu)所計(jì)算的電阻器溫度與在給定條件中由所述采集機(jī)構(gòu)所采集的溫度之間的差計(jì)算為學(xué)習(xí)值;以及(e)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度計(jì)算機(jī)構(gòu),其用于使用通過(guò)使用所述學(xué)習(xí)值校正所述電阻器溫度所導(dǎo)出的經(jīng)校正的電阻器溫度來(lái)計(jì)算所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度。
如上文所描述的,所述控制裝置根據(jù)經(jīng)校正的電阻器溫度來(lái)確定所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所述溫度,其中所述經(jīng)校正的電阻器溫度是在通過(guò)所述學(xué)習(xí)值被校正之后的所述電阻器的溫度,由此補(bǔ)償在計(jì)算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的過(guò)程中起因于所述功能設(shè)備的個(gè)體變異性的誤差。
附圖說(shuō)明
將根據(jù)下文中給出的詳細(xì)描述以及根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖更充分地理解本發(fā)明,然而,其不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為將本發(fā)明限于特定實(shí)施例,其僅僅是出于解釋和理解的目的。
在附圖中:
圖1是圖示了發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖,在所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中安裝了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置;
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的電路結(jié)構(gòu)的框圖;
圖3是圖示了圖2的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置的電氣零件的布局的視圖;
圖4是表示內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的操作的狀態(tài)與零件的溫度之間的關(guān)系的時(shí)間圖;
圖5是表示線圈電阻與線圈溫度之間的關(guān)系的圖表;
圖6是示出了自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)停止后經(jīng)過(guò)的時(shí)間與用于在確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)的溫度的過(guò)程中使用的校正系數(shù)之間的關(guān)系的視圖;
圖7是示出了線圈溫度的上升與用于在計(jì)算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的過(guò)程中使用的額外溫度值之間的關(guān)系的視圖;
圖8是確定用于在計(jì)算內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度的過(guò)程中使用的學(xué)習(xí)值的邏輯步驟或?qū)W習(xí)程序的序列的流程圖;并且
圖9是決定曲柄角傳感器是否已經(jīng)被另一個(gè)替換的邏輯步驟或傳感器替換程序的序列的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參考附圖,示出了用于安裝在車輛中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置。作為范例,以下論述將涉及其中所述控制裝置與機(jī)動(dòng)車一起使用的實(shí)施例,其中在所述機(jī)動(dòng)車中安裝了空氣冷卻的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。如下文所提到的,空氣冷卻的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是被設(shè)計(jì)為具有活塞的四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī),所述活塞完成包括四個(gè)分離沖程的序列的一個(gè)燃燒周期(也被稱為一個(gè)操作周期):燃燒沖刺(即,膨脹沖程)、排氣沖程、進(jìn)氣沖程和壓縮沖程。與該實(shí)施例的控制裝置一起使用的車輛是小型摩托車(即,摩托車)。發(fā)動(dòng)機(jī)10是單缸發(fā)動(dòng)機(jī),其被安裝在小型摩托車的座位下面并且利用護(hù)罩或外殼覆蓋。
參考圖1,發(fā)動(dòng)機(jī)10具有進(jìn)氣通道12,在所述進(jìn)氣通道中,空氣凈化器14、節(jié)流閥16、節(jié)流傳感器17和進(jìn)氣壓力傳感器18是從氣流的上游側(cè)以該順序來(lái)布置的。節(jié)流傳感器17用于測(cè)量節(jié)流閥16的位置(其在下文中還將被稱為節(jié)流位置),其表示節(jié)流閥16打開(kāi)的程度。進(jìn)氣壓力傳感器18用于測(cè)量在進(jìn)氣通道12中的壓力(即,進(jìn)氣壓力)。節(jié)流閥16在其位置處被控制以調(diào)節(jié)吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室20中的進(jìn)氣空氣的量(或流速)。節(jié)流位置根據(jù)由車輛的駕駛員操作或轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)流手柄的量而改變。旁路通道22被接合到進(jìn)氣通道12以在節(jié)流閥16的上游側(cè)與下游側(cè)之間連通。旁路通道22已經(jīng)在其中安裝電磁閥(24)(也被稱為螺線閥),其用于調(diào)節(jié)流動(dòng)通過(guò)旁路通道22的空氣的流速以在操作的空閑模式中運(yùn)行時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的速度。
燃料噴射器29被安裝在進(jìn)氣通道12的一部分中,其被定位在靠近進(jìn)氣端口的進(jìn)氣壓力傳感器18的下游。燃料噴射器29用于靠近進(jìn)氣端口噴 射通過(guò)燃料泵26從燃料箱28遞送的燃料。當(dāng)進(jìn)氣閥32被打開(kāi)時(shí),從燃料噴射器所噴灑的燃料與進(jìn)氣空氣的混合物被供應(yīng)到燃燒室20中。
遞送到燃燒室20的空氣-燃料混合物之后通過(guò)由暴露于燃燒室20的火花塞34所形成的放電火花點(diǎn)火,使得其得以燃燒。由空氣-燃料混合物的燃燒所產(chǎn)生的能量由活塞36轉(zhuǎn)換為供應(yīng)到發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出軸(即,曲柄軸38)的轉(zhuǎn)動(dòng)能。火花塞34提供有由用作點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈35所形成的高壓。在燃燒之后,當(dāng)排氣閥40被打開(kāi)時(shí),將混合物作為排氣發(fā)射到排氣通道42。
曲柄軸38已經(jīng)在其上安裝有電磁發(fā)電機(jī)(其在下文中還將被稱為轉(zhuǎn)子50),其裝備有在其外圓周上形成的多個(gè)凸起,用于產(chǎn)生指示曲柄軸38的角位置的電氣信號(hào)。具體地,如圖2中所圖示的,轉(zhuǎn)子50具有在其上具有基本上以遠(yuǎn)離彼此的相等角間隔排列的多個(gè)凸起(即,齒)51的外圓周(用作感測(cè)部分)。然而,省略凸起51中的一個(gè)(或兩個(gè))以形成用于指示曲柄軸38的參考位置的無(wú)齒部分52。所述凸起基本上被定位在遠(yuǎn)離彼此30℃A(曲柄角)的間隔處,而通過(guò)無(wú)齒部分52彼此鄰近的凸起51中的兩個(gè)在遠(yuǎn)離彼此60℃A的間隔處分離。凸起51的數(shù)目以及在凸起51之間的間距是任選的。例如,間距可以是10℃A或60℃A。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10具有氣缸座(即,發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身)11,在所述氣缸座上安裝曲柄角傳感器60。曲柄角傳感器60用作旋轉(zhuǎn)傳感器以檢測(cè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10的旋轉(zhuǎn)。曲柄角傳感器60面對(duì)轉(zhuǎn)子50的外圓周(即,凸起51)。具體地,曲柄角傳感器60被固定到氣缸座11的曲柄箱。通過(guò)包括鐵芯(未示出)的已知電磁拾取器、設(shè)置在鐵芯周圍的檢測(cè)器線圈61以及產(chǎn)生穿過(guò)鐵芯的磁通量的磁體(未示出)來(lái)實(shí)現(xiàn)曲柄角傳感器60。
轉(zhuǎn)子50跟隨曲柄軸38的旋轉(zhuǎn)而同步地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子50的凸起51中的每一個(gè)經(jīng)過(guò)曲柄角傳感器60時(shí),其將使得穿過(guò)曲柄角傳感器60的線圈61的磁通量由轉(zhuǎn)子50的圓周上的不規(guī)則性(即,凸起51)而改變,從而通過(guò)電磁感應(yīng)在線圈61處創(chuàng)建電動(dòng)勢(shì)。這使得線圈61在每次凸起51中的一個(gè)經(jīng)過(guò)曲柄角傳感器60(即,線圈61)時(shí),亦即,在每次轉(zhuǎn)子50旋轉(zhuǎn)到給定角的周期中時(shí),輸出旋轉(zhuǎn)角信號(hào)。曲柄角傳感器60以在作為凸起51中的一個(gè)經(jīng)過(guò)線圈61的時(shí)間間隔的函數(shù)的周期中交變的AC信號(hào)的形式來(lái) 順次地輸出旋轉(zhuǎn)角信號(hào)。備選地,可以通過(guò)傳感器(其被安裝在靠近發(fā)動(dòng)機(jī)10安裝的AC發(fā)電機(jī)的定子線圈的底座上并且用于檢測(cè)AC發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn))或者通過(guò)固定到曲柄箱蓋的曲柄角傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)曲柄角傳感器60。
排氣通道42已經(jīng)在其中設(shè)置了三元催化轉(zhuǎn)換器46,其用于減少包含在排氣中的NOx、HC和CO。氧氣濃度傳感器48(其在下文中將被稱為O2傳感器)被設(shè)置在三元催化轉(zhuǎn)換器46的上游。O2傳感器48用于根據(jù)排氣中的O2的濃度來(lái)輸出信號(hào),所述信號(hào)是二進(jìn)制形式的電平(level)的改變的信號(hào)。
該實(shí)施例的車輛(即,小型摩托車)具有用于冷卻安裝在護(hù)罩內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷卻設(shè)備49(即,冷卻機(jī)構(gòu))。冷卻設(shè)備49裝備有由發(fā)動(dòng)機(jī)10產(chǎn)生的動(dòng)力所驅(qū)動(dòng)的機(jī)械風(fēng)扇。機(jī)械風(fēng)扇具有接合到曲柄軸38的典型葉片或刀片。所述護(hù)罩已經(jīng)在其中形成從外部吸取冷卻空氣通過(guò)的進(jìn)氣口和釋放冷卻空氣通過(guò)的出氣口。當(dāng)被激活時(shí),冷卻設(shè)備49創(chuàng)建在護(hù)罩內(nèi)的進(jìn)氣口與出氣口之間的冷卻空氣的流動(dòng)。
裝備有微型計(jì)算機(jī)71的電子控制單元(ECU)70用作在該實(shí)施例中的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置。微型計(jì)算機(jī)71執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的各種程序或算術(shù)運(yùn)算,以執(zhí)行各種發(fā)動(dòng)機(jī)控制任務(wù)。具體地,ECU 70監(jiān)測(cè)或使用來(lái)自上文所描述的傳感器的輸出來(lái)控制燃料噴射器29和點(diǎn)火線圈35的操作,以控制發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作的狀態(tài)。在該實(shí)施例中,燃料噴射器29和點(diǎn)火線圈35用作具有給定操作功能的功能設(shè)備。曲柄角傳感器60用作具有檢測(cè)功能(即,物理量檢測(cè)功能)的功能設(shè)備。
ECU 70被安裝在對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)10所生成的熱能不敏感處。例如,ECU 70被定位在車輛的座位下面的發(fā)動(dòng)機(jī)10上面。ECU 70與安裝在車輛的前面的燈81和指示器82連接。
ECU 70已經(jīng)在其中安裝了熱敏電阻器74a和74b,其用作溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu),以測(cè)量其中定位熱敏電阻器74a和74b的ECU 70的部分的溫度(其在下文中還將被稱為ECU溫度)的。表示ECU溫度的熱敏電阻器74a和74b的輸出被用于計(jì)算在冷卻狀態(tài)中啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)的外部氣溫或者在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)待噴灑的燃料的額外的量(其在下文中還將被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)燃 料增量)。
如在圖3中清楚地圖示的,熱敏電阻器74a和74b被安裝在設(shè)置在ECU70的外殼70a內(nèi)的控制板CB上。ECU 70內(nèi)的熱敏電阻器74a和74b的布置使對(duì)溫度檢測(cè)的外部干擾最小化,其確保在計(jì)算外部氣溫的過(guò)程中的準(zhǔn)確度。
控制板CB還已經(jīng)在其上安裝了微型計(jì)算機(jī)71和諸如開(kāi)關(guān)設(shè)備的熱輻射設(shè)備PD,其將在發(fā)動(dòng)機(jī)10操作時(shí)生成熱。熱敏電阻器74a被定位在遠(yuǎn)離熱輻射設(shè)備PD的距離d1處。熱敏電阻器74b被定位在遠(yuǎn)離熱輻射設(shè)備PD的距離d2處。距離d1比距離d2更短(d1<d2)。這導(dǎo)致從熱敏電阻器74a與74b之間的熱輻射設(shè)備PD所生成的熱的熱效應(yīng)中的差異,其在發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中時(shí)將導(dǎo)致由熱敏電阻器74a所測(cè)量的ECU溫度Th1與由熱敏電阻器74b所測(cè)量的ECU溫度Th2之間的差異。
具體地,圖4是展示由熱敏電阻器74a所測(cè)量的ECU溫度Th1與由熱敏電阻器74b所測(cè)量的ECU溫度Th2的改變的圖表。在所述圖表中,ECU溫度Th1和ECU溫度Th2與在時(shí)間t1上或者在時(shí)間t1之前的外部氣溫是相同的。當(dāng)在時(shí)間t1處啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí),激活熱輻射設(shè)備PD,使得其生成熱,由此使得ECU溫度Th1和ECU溫度Th2逐漸上升。ECU溫度Th1的上升速率高于ECU溫度Th2的上升速率,由此導(dǎo)致ECU溫度Th1與ECU溫度Th2之間的溫度差ΔTh。
當(dāng)在時(shí)間t2處停止發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí),熱輻射設(shè)備PD被去激活,使得其停止生成熱,由此使得ECU溫度Th1和ECU溫度Th2逐漸下降。隨后,當(dāng)在時(shí)間t3處ECU溫度Th1和ECU溫度Th2已經(jīng)下降到車輛外部氣溫時(shí),ECU溫度Th1和ECU溫度Th2將是彼此相等的。
該實(shí)施例的ECU 70使用熱敏電阻器74a和74b的以上溫度特性,以確定發(fā)動(dòng)機(jī)10是否處于浸泡(soak)條件中。特別地,當(dāng)熱敏電阻器74a與74b之間的溫度差在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后下降到給定值(例如,3℃)以下時(shí),ECU 70確定發(fā)動(dòng)機(jī)10現(xiàn)在處于其中發(fā)動(dòng)機(jī)充分冷卻的浸泡條件中。
ECU 70在發(fā)動(dòng)機(jī)10靜止或操作時(shí)測(cè)量曲柄角傳感器60的線圈61的電阻值RS并且之后根據(jù)線圈61的電阻值RS來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。如上文所描述的,曲柄角傳感器60被直接安裝在氣缸座11(即,發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身)上 并且因此具有與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的相關(guān)性。因此,ECU 70使用來(lái)自曲柄角傳感器60的輸出以如下文所描述的方式來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度。
首先,下文將描述作為曲柄角傳感器60的基本功能的旋轉(zhuǎn)檢測(cè)功能。ECU 70裝備有波形整形電路62。如從曲柄角傳感器60所輸出的AC信號(hào)(即,旋轉(zhuǎn)角信號(hào))被波形整形電路62轉(zhuǎn)換為脈沖信號(hào)的序列。微型計(jì)算機(jī)71根據(jù)從波形整形電路62所輸出的脈沖信號(hào)中的鄰近兩個(gè)之間的時(shí)間間隔來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的速度。
在轉(zhuǎn)子50中,在沒(méi)有無(wú)齒部分52的情況下遠(yuǎn)離彼此隔開(kāi)的凸起51的鄰近兩個(gè)通過(guò)線圈61的時(shí)間間隔與通過(guò)無(wú)齒部分52遠(yuǎn)離彼此隔開(kāi)的凸起51的鄰近兩個(gè)通過(guò)線圈61的時(shí)間間隔是不同的?;谝陨蠒r(shí)間間隔(即凸起51的鄰近兩個(gè)之間的角間隔)對(duì)應(yīng)于鄰近脈沖信號(hào)之間的間隔的事實(shí),微型計(jì)算機(jī)71檢測(cè)轉(zhuǎn)子50的無(wú)齒部分72的存在,亦即,檢測(cè)轉(zhuǎn)子50的參考位置的存在。
接下來(lái),下文將描述根據(jù)曲柄角傳感器60的電阻值RS來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的ECU 70的計(jì)算功能。ECU 70裝備有激勵(lì)電路72(即,激勵(lì)機(jī)構(gòu)),所述激勵(lì)電路用于對(duì)線圈61和A/D電路進(jìn)行激勵(lì),A/D電路用作電壓檢測(cè)器73,以在由激勵(lì)電路72激勵(lì)時(shí)測(cè)量施加到線圈61的電壓電平。微型計(jì)算機(jī)71使用由電壓檢測(cè)器73所測(cè)量的電壓電平(其與線圈61的電阻值有關(guān))和流動(dòng)通過(guò)線圈61的電流來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。
如在圖2中所圖示的激勵(lì)電路包括恒壓電源72a(電壓Vcc)、PNP晶體管72b和72c、電阻器72d和72e和開(kāi)關(guān)72f。電阻器72d具有電阻值R1。電阻器72e具有電阻值R1。晶體管72b和72c用作電流鏡電路。晶體管72b和72c使其基極接合在一起。晶體管72b和72c的基極的接合部被連接到晶體管72c的集電極。晶體管72b和72c在其發(fā)射極處被連接到恒壓電源72a。電阻器72e在其一個(gè)末端處被連接到晶體管72c的集電極并且在另一末端處與電壓檢測(cè)器73、線圈61和波形整形電路62并聯(lián)。電阻器72d在其一個(gè)末端處被連接到晶體管72b的集電極并且在另一末端處被連接到開(kāi)關(guān)72f。開(kāi)關(guān)72f由例如半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)制成并且用于響應(yīng)于從微型計(jì)算機(jī)71所輸出的命令信號(hào)而選擇性地建立對(duì)晶體管72b的激勵(lì)或去激勵(lì)。
在操作中,當(dāng)接通開(kāi)關(guān)72f以激勵(lì)晶體管72b時(shí),晶體管72c也被激勵(lì) 時(shí),使得從晶體管72b輸出電流IS(=Vcc/R1),并且從晶體管72c輸出電流IS2(接近等于IS)。電流IS2是供應(yīng)給線圈61的電流。電流IS接近等于電流IS2。通過(guò)IS2=IS=Vcc/R1的關(guān)系給出流動(dòng)通過(guò)線圈61的電流。電壓檢測(cè)器73用于測(cè)量跨越線圈61所形成的電壓VRS。因此,微型計(jì)算機(jī)71根據(jù)RS=VRS/IS2的關(guān)系來(lái)計(jì)算線圈電阻值RS。
圖4是展示發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te和線圈溫度Tc的改變的時(shí)間圖。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te是靠近燃燒室20的溫度,換言之,發(fā)動(dòng)機(jī)10的機(jī)身(即,靠近燃燒室20的發(fā)動(dòng)機(jī)10的氣缸頭或氣缸座)的溫度。在圖4的范例中,在時(shí)間t1處在冷卻狀態(tài)中啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10并且之后在時(shí)間t2處停止。在時(shí)間t2之后,發(fā)動(dòng)機(jī)10靜止,亦即,處在浸泡條件中。
在時(shí)間t1處,當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te和線圈溫度Tc彼此相同。溫度Te和Tc還與外部氣溫相同,換言之,與在發(fā)動(dòng)機(jī)10的開(kāi)始處的ECU 70的溫度相同。在操作中啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)10之后,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te和線圈溫度Tc上升。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在時(shí)間t1與t2之間操作時(shí),激活冷卻設(shè)備49以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)行空氣冷卻,使得溫度Te和Tc的上升得以控制。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身和曲柄角傳感器60在其被空氣冷卻的程度上是彼此不同的。具體地,通過(guò)比整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身更大的冷卻設(shè)備49的風(fēng)扇來(lái)對(duì)曲柄角傳感器60進(jìn)行冷卻,由此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te與線圈溫度Tc之間的差。這是因?yàn)榭拷紵?0的發(fā)動(dòng)機(jī)10的機(jī)身的一部分被認(rèn)為未被充分冷卻。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在時(shí)間t2之后靜止時(shí),停止通過(guò)冷卻設(shè)備49對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10進(jìn)行空氣冷卻,使得發(fā)動(dòng)機(jī)10自然冷卻。通過(guò)在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后立即累積在護(hù)罩內(nèi)的熱量使線圈溫度Tc暫時(shí)地增加。在達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te附近之后,溫度Tc連同發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te一起逐漸地下降。不像當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te和線圈溫度Tc會(huì)聚到基本相同的值。
根據(jù)以上論述顯而易見(jiàn)的是,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te與線圈溫度Tc之間的關(guān)系在當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中時(shí)與在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后之間是不同的。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te和線圈溫度Tc當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在運(yùn)行時(shí)彼此相關(guān),但是由于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)身和曲柄角傳感器60被冷卻設(shè)備49空氣冷卻的(額外地由通過(guò)車輛的行進(jìn)所創(chuàng)建的氣流冷卻的)程度的差異而是彼此不同的。相反地,在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后,除在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后特定時(shí)間量之外,發(fā)動(dòng)機(jī)溫 度Te和線圈溫度Tc基本上變?yōu)楸舜讼嗟取?/p>
當(dāng)要求使用曲柄角傳感器60的線圈61的電阻值來(lái)確定在發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te時(shí),除冷卻設(shè)備49對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度的影響的考慮之外,微型計(jì)算機(jī)71根據(jù)線圈電阻值RS來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。備選地,當(dāng)要求確定在發(fā)動(dòng)機(jī)10未在操作中的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te時(shí),微型計(jì)算機(jī)71根據(jù)線圈電阻值RS來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te,而不考慮冷卻設(shè)備49對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度的影響。
更為具體地,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10靜止時(shí),如在圖5中所圖示的,微型計(jì)算機(jī)71使用曲柄角傳感器60的溫度特性RA(即,線圈電阻值RS與線圈溫度Tc之間的溫度相關(guān)性)來(lái)根據(jù)線圈電阻值RS計(jì)算線圈溫度Tc。圖5的溫度特性RA是基于曲柄角傳感器60的規(guī)格來(lái)預(yù)先確定的。如上文所描述的,線圈溫度Tc接近等于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te,微型計(jì)算機(jī)71將線圈溫度Tc確定為表示發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。微型計(jì)算機(jī)71可以備選地被設(shè)計(jì)為,在假定線圈溫度Tc接近等于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的情況下,根據(jù)線圈電阻值RS來(lái)直接確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。在該實(shí)施例中,如由電壓檢測(cè)器73所測(cè)量的電壓被確定為對(duì)應(yīng)于線圈電阻值RS的參數(shù)。
然而,在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后,存在當(dāng)線圈溫度Tc尚未達(dá)到至少接近發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te(例如,在圖4中緊接在時(shí)間t2之后)時(shí)的時(shí)間段。因此,微型計(jì)算機(jī)71可以被設(shè)計(jì)為停止計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te或根據(jù)Te=Tc+α的關(guān)系來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te,其中,α是如基于例如圖6中僅接在發(fā)動(dòng)機(jī)10停止之后的關(guān)系所導(dǎo)出的校正值。圖6示出了表示校正值α與自發(fā)動(dòng)機(jī)10停止后經(jīng)過(guò)的時(shí)間之間的關(guān)系的繪圖。校正值α隨著經(jīng)過(guò)時(shí)間的增加而設(shè)定得更小。
相反地,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中時(shí),該實(shí)施例的微型計(jì)算機(jī)71使用圖5中的溫度特性RA根據(jù)線圈電阻值RS來(lái)計(jì)算線圈溫度Tc,并且將作為由冷卻設(shè)備49所耗散的熱量的函數(shù)的額外溫度值β加到線圈溫度Tc以確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te(Te=Tc+β)。優(yōu)選地,根據(jù)線圈溫度Tc從參考值的增加來(lái)確定額外溫度值β,其中所述參考值是在發(fā)動(dòng)機(jī)10的開(kāi)始處的ECU 70的溫度,亦即,ECU溫度(其在下文中還被稱為初始溫度)。具體地,優(yōu)選根據(jù)圖7中的關(guān)系來(lái)導(dǎo)出額外溫度值β。在圖7中,額外溫度值β隨著線圈溫度Tc 的上升而增加。額外溫度值β可以與線圈溫度Tc的上升成比例。
返回參考圖4,如果在發(fā)動(dòng)機(jī)10的開(kāi)始處的初始溫度被定義為T(mén)i,在發(fā)動(dòng)機(jī)10的開(kāi)始之后在時(shí)間tx處的線圈溫度Tc的上升被定義為ΔTco,并且額外溫度值β被定義為β1,則在時(shí)間tx處的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te是通過(guò)Ti+ΔTco+β1來(lái)給出的。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中時(shí),通過(guò)在轉(zhuǎn)子50正在旋轉(zhuǎn)時(shí)暫時(shí)激勵(lì)曲柄角傳感器60,并計(jì)算在一時(shí)間段(其還將被稱為關(guān)閉持續(xù)時(shí)間或信號(hào)非輸出時(shí)段)中的線圈電阻值RS,其中針對(duì)所述時(shí)間段,正在輸出對(duì)應(yīng)于無(wú)齒部分52的旋轉(zhuǎn)角信號(hào)(即,AC信號(hào)),換言之,無(wú)齒部分52通過(guò)線圈61。
曲柄角傳感器60的線圈電阻值RS通常取決于其單元到單元的變化(即,個(gè)體變異性)而變化。因此,存在對(duì)應(yīng)于如圖5中所展示的線圈電阻值RS的線圈溫度Tc的值在溫度特性RSA與溫度特性RSB之間改變的可能性。特別地,在使用便宜的曲柄角傳感器60以降低其成本的情況中,換言之,曲柄角傳感器60的準(zhǔn)確度低,則存在個(gè)體變異性增加的風(fēng)險(xiǎn)。
因此,曲柄角傳感器60的以上個(gè)體變異性可以令使用溫度特性RA根據(jù)線圈電阻值RS對(duì)線圈溫度Tc的計(jì)算導(dǎo)致在確定線圈溫度Tc中的誤差,其不利地影響發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的計(jì)算。
為了減輕以上缺點(diǎn),該實(shí)施例根據(jù)在線圈溫度Tc與熱敏電阻器74a和74b之一的輸出之間的差來(lái)計(jì)算學(xué)習(xí)值LN,在車輛已經(jīng)從工廠裝運(yùn)之后,其在下文中還將被稱為參考溫度(即,ECU溫度)。學(xué)習(xí)值LN是用于校正線圈溫度Tc的校正值。微型計(jì)算機(jī)71之后使用已經(jīng)由學(xué)習(xí)值LN校正的線圈溫度Tc(其在下文中還將被稱為經(jīng)校正的線圈溫度)來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。換言之,微型計(jì)算機(jī)71補(bǔ)償了在確定線圈溫度Tc的過(guò)程中起因于曲柄角傳感器60的個(gè)體變異性的誤差,以確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te??梢允褂脽崦綦娮杵?4a和74b中的任一個(gè)的輸出來(lái)確定ECU溫度(即,參考溫度),然而,在該實(shí)施例中,使用熱敏電阻器74b的輸出,因?yàn)闊崦綦娮杵?4b的輸出較少受熱輻射設(shè)備PD影響。由熱敏電阻器74b的輸出所確定的ECU溫度在下文中還將被稱為ECU溫度Th。
在車輛裝運(yùn)之前,做出以下初始學(xué)習(xí)。首先,當(dāng)ECU 70被激活時(shí),亦即,當(dāng)車輛的點(diǎn)火被首次接通,并且在車輛裝運(yùn)之前曲柄角傳感器60被首 次使用時(shí),微型計(jì)算機(jī)71導(dǎo)出由熱敏電阻器74b所測(cè)量的ECU溫度Th并且使用圖5的溫度特性RA根據(jù)來(lái)自曲柄角傳感器60(即,線圈電阻值RS)的輸出電壓來(lái)計(jì)算線圈溫度Tc。微型計(jì)算機(jī)71之后計(jì)算在ECU溫度Th與線圈溫度Tc之間的差ΔT(ΔT=Tc–Th)并將其作為學(xué)習(xí)值LN存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在車輛裝運(yùn)之后,微型計(jì)算機(jī)71使用學(xué)習(xí)值LN來(lái)校正線圈溫度Tc(即,Tc-LN)以導(dǎo)出經(jīng)校正的線圈溫度,并且基于經(jīng)校正的線圈溫度來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te(Te=Tc-LN)。這補(bǔ)償了在計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的過(guò)程中起因于曲柄角傳感器60的個(gè)體變異性的誤差并且確保了在確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的過(guò)程中的準(zhǔn)確度。
如果在導(dǎo)出學(xué)習(xí)值LN的過(guò)程中存在誤差,則其將導(dǎo)致不能夠正確地確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。例如,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10正在變熱并且其不利地影響ECU溫度Th或線圈溫度Tc時(shí),其將使得學(xué)習(xí)值LN被不正確地確定。
為了減輕以上問(wèn)題,在導(dǎo)出學(xué)習(xí)值LN之后,在每次ECU 70被激活時(shí),微型計(jì)算機(jī)71確定在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的溫度差是否高于或等于給定值。當(dāng)溫度差被確定為大于給定值時(shí)的次數(shù)變?yōu)楦哂诮o定參考值時(shí),微型計(jì)算機(jī)71更新學(xué)習(xí)值LN。換言之,在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的溫度差可以在給定溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)許多次,亦即,重復(fù)地導(dǎo)出溫度差的類似值,微型計(jì)算機(jī)71再次執(zhí)行以上學(xué)習(xí)操作以更新學(xué)習(xí)值LN。
當(dāng)在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的溫度差在ECU 70的啟動(dòng)時(shí)間處大于給定值的事件頻繁發(fā)生時(shí),這樣的事件的原因不太可能起因于發(fā)動(dòng)機(jī)10的變熱,而是可能由于學(xué)習(xí)值LN自身。因此,微型計(jì)算機(jī)71執(zhí)行學(xué)習(xí)操作。例如,當(dāng)在ECU 70的開(kāi)始處在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的差大于給定值連續(xù)給定次數(shù)或更多次時(shí),微型計(jì)算機(jī)71再次執(zhí)行學(xué)習(xí)操作以更新學(xué)習(xí)值LN。
在長(zhǎng)時(shí)間使用車輛的情況下,曲柄角傳感器60(例如,線圈61或諸如接線束的電導(dǎo)體)通常老化,從而導(dǎo)致線圈電阻值RS溫度特性的改變。參考圖5,曲柄角傳感器60的老化導(dǎo)致在線圈電阻值RS與線圈溫度Tc之間的相關(guān)性的改變,即溫度特性RSB的偏移,因此這要求對(duì)學(xué)習(xí)值LN進(jìn)行 校正的需要。
該實(shí)施例預(yù)先確定用于更新學(xué)習(xí)值LN的條件。當(dāng)滿足這樣的條件時(shí),微型計(jì)算機(jī)71執(zhí)行學(xué)習(xí)操作以更新學(xué)習(xí)值LN。特別地,當(dāng)滿足條件(a)和(b)之一時(shí),如下文所示,微型計(jì)算機(jī)71確定在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的溫度關(guān)系是錯(cuò)誤的,并且更新學(xué)習(xí)值LN。
(a)當(dāng)ECU溫度Th被確定為等于外部氣溫并且經(jīng)校正的線圈溫度處在比ECU溫度Th低例如3℃或更多的給定低溫度范圍中時(shí),微型計(jì)算機(jī)71確定滿足更新條件并且之后更新學(xué)習(xí)值LN。通常,ECU 70的溫度通過(guò)由自身所生成或歸因于太陽(yáng)日曬的熱而增加,但是其將絕不比曲柄角傳感器60的溫度高出特定值。另外,曲柄角傳感器60被安裝在氣缸座11上,使得其是對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)10所生成的熱是敏感的。這使得曲柄角傳感器60的線圈溫度Tc不低于ECU溫度Th超過(guò)誤差容限(例如,3℃)。因此,當(dāng)經(jīng)校正的線圈溫度變得低于ECU溫度Th給定值(例如,3℃)時(shí),微型計(jì)算機(jī)71確定線圈電阻值RS的溫度特性已經(jīng)改變并且之后更新學(xué)習(xí)值LN。
(b)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中并且經(jīng)校正的線圈溫度處在比ECU溫度Th高例如40℃或更多的給定高溫范圍中時(shí),微型計(jì)算機(jī)71確定滿足更新條件并且之后更新學(xué)習(xí)值LN。當(dāng)在運(yùn)行時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)10通常被冷卻,因此使得在發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間線圈溫度Tc不高于ECU溫度Th給定上限(例如,40℃)或更多。因此,當(dāng)經(jīng)校正的線圈溫度變得高于ECU溫度Th給定值時(shí),微型計(jì)算機(jī)71確定線圈電阻值RS的溫度特性已經(jīng)改變并且之后更新學(xué)習(xí)值LN。
當(dāng)滿足以上更新條件之一時(shí),微型計(jì)算機(jī)71根據(jù)在ECU溫度Th與線圈溫度Tc之間的差ΔT(=Tc–Th)來(lái)更新作為當(dāng)前學(xué)習(xí)值LN的學(xué)習(xí)值LN(i-1),以導(dǎo)出用于在后續(xù)操作中使用以計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的學(xué)習(xí)值LN(i)。例如,通過(guò)將差ΔT乘以給定加權(quán)因子并且將這樣的乘積加到學(xué)習(xí)值LN(i-1)來(lái)確定學(xué)習(xí)值LN(i)。以上乘積針對(duì)各自的更新事件可以保持在給定固定值。允許學(xué)習(xí)值LN改變的更新范圍可以具有上限。
當(dāng)使用條件(b)時(shí),有必要在起因于曲柄角傳感器60的老化的線圈溫度Tc的增加與起因于發(fā)動(dòng)機(jī)的變熱的線圈溫度Tc的增加之間進(jìn)行區(qū)分。因此,當(dāng)在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的關(guān)系被發(fā)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī) 10的開(kāi)始處異常的事件已經(jīng)連續(xù)地發(fā)生若干次時(shí),微型計(jì)算機(jī)71更新學(xué)習(xí)值LN。這使得起因于發(fā)動(dòng)機(jī)10的變熱的線圈電阻值RS的改變和起因于曲柄角傳感器60的老化的線圈電阻值RS的改變能夠被彼此區(qū)分開(kāi)以用于更新學(xué)習(xí)值LN。
在車輛裝運(yùn)之后,可以通過(guò)車輛的操作者或經(jīng)銷商的工作者利用新的一個(gè)來(lái)替換曲柄角傳感器60。在這樣的事件中,微型計(jì)算機(jī)71再次擦除并計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。如上文所描述的,曲柄角傳感器60的線圈61的電阻具有個(gè)體變異性(參見(jiàn)圖5)。當(dāng)曲柄角傳感器60被替換使得線圈電阻值RS的溫度特性改變時(shí),有必要再次計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。在這樣的事件中,為了降低車輛的維護(hù)成本,優(yōu)選使用車輛的現(xiàn)有部件零件來(lái)確定曲柄角傳感器60是否已經(jīng)被替換,而無(wú)需使用診斷工具。
在該實(shí)施例中,提前指定用于曲柄角傳感器60的替換的工作流程。遵從所述工作流程,操作者利用另一個(gè)來(lái)替換曲柄角傳感器60。例如,所述工作流程包括以下步驟。當(dāng)要求利用另一個(gè)來(lái)替換曲柄角傳感器60時(shí),并且在曲柄角傳感器60被移除之后,輸入到微型計(jì)算機(jī)71的電壓信號(hào)(如來(lái)自曲柄角傳感器60的輸出)被改變到當(dāng)曲柄角傳感器60被恰當(dāng)?shù)夭僮鲿r(shí)曲柄角傳感器60的輸出(即,線圈電壓VRS)絕不具有的異常水平,換言之,當(dāng)曲柄角傳感器60被恰當(dāng)?shù)夭僮鲿r(shí),其不被用在ECU 70中。當(dāng)隨后ECU 70被激活時(shí),微型計(jì)算機(jī)71認(rèn)識(shí)到曲柄角傳感器60的電阻值是異常的并且之后確定曲柄角傳感器60已經(jīng)替換的事實(shí)。微型計(jì)算機(jī)71擦除存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的學(xué)習(xí)值LN并且之后進(jìn)入重新學(xué)習(xí)模式以再次計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。
例如,工作流程可以被確定為包括以下步驟:當(dāng)要求利用另一個(gè)來(lái)替換曲柄角傳感器60時(shí),車輛的點(diǎn)火,其中從所述車輛移除了曲柄角傳感器60。這使得輸入到微型計(jì)算機(jī)71的電壓信號(hào)(如緊接在接通點(diǎn)火之后的來(lái)自曲柄角傳感器60的輸出)具有與在曲柄角傳感器60經(jīng)歷接線破損時(shí)相同的電平(例如,5V)。當(dāng)檢測(cè)到這樣的異常電壓時(shí),微型計(jì)算機(jī)71確定曲柄角傳感器60的電阻值是異常的并且曲柄角傳感器60已經(jīng)被另一個(gè)替換。
工作流程可以備選地被指定為包括以下步驟:在移除曲柄角傳感器60 之后,將輸出特殊信號(hào)的輸出設(shè)備連接到ECU 70的傳感器連接器。例如,輸出設(shè)備被設(shè)計(jì)為在周期中交替地輸出開(kāi)通信號(hào)(例如,5V信號(hào))和關(guān)閉信號(hào)(例如,0V信號(hào))。這使得輸入到微型計(jì)算機(jī)71的電壓信號(hào)(如緊接在接通點(diǎn)火之后的來(lái)自曲柄角傳感器60的輸出)是異常水平。微型計(jì)算機(jī)71檢測(cè)這樣的異常電壓輸入并確定曲柄角傳感器60已經(jīng)被替換。
當(dāng)確定曲柄角傳感器60已經(jīng)被替換時(shí),微型計(jì)算機(jī)71擦除現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN并且之后再次計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。例如,擦除學(xué)習(xí)值LN的步驟的序列包括在斷開(kāi)點(diǎn)火之前計(jì)算另一學(xué)習(xí)值LN或擦除所述現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN,斷開(kāi)點(diǎn)火,并且之后在隨后接通點(diǎn)火(亦即,滿足給定條件)時(shí)計(jì)算另一學(xué)習(xí)值LN。
通過(guò)以上方式,在不使用任何診斷工具的情況下實(shí)現(xiàn)了更新學(xué)習(xí)值LN的重新學(xué)習(xí)操作。在通過(guò)車輛的操作者執(zhí)行指定工作流程的條件下,做出重新學(xué)習(xí),由此消除當(dāng)出于某些原因已經(jīng)移除曲柄角傳感器60而非利用另一個(gè)對(duì)曲柄角傳感器60進(jìn)行替換時(shí)錯(cuò)誤地做出重新學(xué)習(xí)的風(fēng)險(xiǎn)。
微型計(jì)算機(jī)71使用顯示器或指示器通知操作者以下事實(shí):現(xiàn)在要求重新學(xué)習(xí)以更新學(xué)習(xí)值LN或?qū)W習(xí)值LN的計(jì)算已經(jīng)完成。例如,通過(guò)接通燈81或?qū)⒔o定代碼顯示在指示器上將以上事實(shí)通知給操作者。操作者能夠視覺(jué)地感知燈81或指示器82上的信息以實(shí)現(xiàn)對(duì)重新學(xué)習(xí)或重新學(xué)習(xí)的狀態(tài)的要求。在車輛已經(jīng)從工廠裝運(yùn)之后要求利用另一個(gè)來(lái)替換ECU 70的情況下,能夠以與上文所述相同的方式來(lái)做出更新學(xué)習(xí)值LN的重新學(xué)習(xí)操作。
下文將詳細(xì)地描述要由微型計(jì)算機(jī)71執(zhí)行的任務(wù)的序列。圖8是邏輯步驟或?qū)W習(xí)程序的序列的流程圖。圖9是決定曲柄角傳感器60是否已經(jīng)利用另一個(gè)替換的邏輯步驟或傳感器替換程序的序列的流程圖。如下文所討論的,一旦接通車輛的點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(未示出),則激活程序。
在進(jìn)入圖8的學(xué)習(xí)程序之后,例程繼續(xù)到步驟S10,其中,確定點(diǎn)火開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)剛剛接通。如果獲得YES(是)回答,意指當(dāng)前時(shí)間是緊接在已經(jīng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)之后,那么例程繼續(xù)到步驟S11,其中,檢測(cè)到跨曲柄角傳感器60形成的線圈電壓VRS。例程繼續(xù)到步驟S12,其中,曲柄角傳感器60的線圈溫度Tc是根據(jù)線圈電壓VRS來(lái)計(jì)算的。例程繼續(xù)到步驟S13,其中,導(dǎo)出ECU溫度Th。
隨后,例程繼續(xù)到步驟S14,其中,確定是否已經(jīng)滿足初始學(xué)習(xí)條件。具體地,初始學(xué)習(xí)條件是確定在曲柄角傳感器60被安裝在車輛中之后是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行初始學(xué)習(xí)的條件。初始條件被確定為在車輛從工廠裝運(yùn)之前在首次激活點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)已經(jīng)滿足。在該實(shí)施例中,在每次曲柄角傳感器60利用另一個(gè)替換時(shí),學(xué)習(xí)值LN被擦除。所述初始條件還被確定為在替換曲柄角傳感器60之后首次接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)時(shí)已經(jīng)滿足。
如果在步驟S14中獲得YES回答,那么例程繼續(xù)到步驟S15,其中,執(zhí)行初始學(xué)習(xí)。具體地,當(dāng)ECU溫度Th被確定為等于外部氣溫時(shí),學(xué)習(xí)值LN根據(jù)在ECU溫度Th與線圈溫度Tc之間的差ΔT來(lái)計(jì)算并且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。之后,例程繼續(xù)到步驟S16,其中,接通燈81以示出初始學(xué)習(xí)已經(jīng)完成的事實(shí)。在計(jì)算學(xué)習(xí)值LN之后,使用線圈溫度Tc(即,經(jīng)校正的線圈溫度)來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te,其中線圈溫度Tc是以如上文所描述的方式使用學(xué)習(xí)值LN來(lái)校正的。
備選地,如果在步驟S14中獲得NO(否)回答,那么例程繼續(xù)到步驟S17,其中,確定是否滿足重新學(xué)習(xí)條件。重新學(xué)習(xí)條件是確定是否已經(jīng)正確地計(jì)算了現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN的條件。例如,在初始學(xué)習(xí)的情況下,當(dāng)已經(jīng)錯(cuò)誤地計(jì)算了學(xué)習(xí)值LN時(shí),在步驟S17中獲得YES回答。具體地,在ECU70的開(kāi)始處,確定在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的差是否大于或等于給定值。當(dāng)這樣的溫度差被確定為高于或等于給定值的次數(shù)達(dá)到給定數(shù)目時(shí),在步驟S17中確定尚未正確地計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。
如果在步驟S17中獲得YES回答,那么例程繼續(xù)到步驟S18,其中,現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN被更新。具體地,擦除現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN。之后,在重新學(xué)習(xí)模式中,學(xué)習(xí)值LN再次根據(jù)在ECU溫度Th與線圈溫度Tc之間的差ΔT來(lái)計(jì)算并且被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。隨后,例程繼續(xù)到步驟S19,其中,接通燈81以通知操作者重新學(xué)習(xí)已經(jīng)完成的事實(shí)??梢砸匆韵嗤绞揭匆圆煌绞綄?shí)現(xiàn)通知操作者在步驟S16中已經(jīng)完成初始學(xué)習(xí)和在步驟S19中已經(jīng)完成重新學(xué)習(xí)的事實(shí)的信息通知操作。
如果在步驟S14和在步驟S17二者中都獲得NO回答,那么例程繼續(xù)到步驟S20,其中,滿足或者不滿足更新學(xué)習(xí)值LN的更新條件。如已經(jīng)描述的,更新條件是以下條件之一:ECU溫度Th被確定為接近等于外部氣溫; 和線圈溫度Tc處在比ECU溫度Th低例如3℃或更多的給定低溫度范圍中;并且發(fā)動(dòng)機(jī)10在操作中;并且經(jīng)校正的線圈溫度處在比ECU溫度Th高例如40℃或更多的給定高溫度范圍中。如果遭遇以上條件(a)和(b)中的任一個(gè),則更新條件被確定為在步驟S20中已經(jīng)滿足。
如果在步驟S20中獲得YES回答,那么例程繼續(xù)到步驟S21,其中,執(zhí)行更新學(xué)習(xí)值LN的重新學(xué)習(xí)操作。具體地,如上文所描述的,基于現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN(i-1)和在ECU溫度Th與線圈溫度Tc之間的差ΔT(=Tc–Th)來(lái)確定學(xué)習(xí)值LN(i),以更新現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN(i-1)??梢越油?1以通知操作者更新學(xué)習(xí)值LN的重新學(xué)習(xí)操作的完成。
如果在要么步驟S10要么步驟S20中或在步驟S21、S19或S16之后獲得NO回答,則例程終止。
參考圖9中的傳感器替換程序,例程首先繼續(xù)到步驟S30,其中,確定點(diǎn)火開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)剛剛接通。如果獲得YES回答,那么例程繼續(xù)到步驟S31,其中,檢測(cè)曲柄角傳感器60處的線圈電壓VRS。之后,例程繼續(xù)到步驟S32,其中,確定線圈電壓VRS是否在異常水平處以決定曲柄角傳感器60是否已經(jīng)被替換。
如果在步驟S32中獲得YES回答,那么例程繼續(xù)到步驟S33,其中,擦除存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的學(xué)習(xí)值LN。例程繼續(xù)到步驟S34,其中,使燈81接通或閃爍以通知操作者已經(jīng)擦除學(xué)習(xí)值LN的事實(shí),并且關(guān)于這樣的事實(shí)的歷史信息被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中??梢酝ㄟ^(guò)與以下方式相同或不同的方式做出通知操作者在步驟S34中已經(jīng)擦除學(xué)習(xí)值LN的事實(shí)的信息通知操作:在步驟S16中已經(jīng)完成初始學(xué)習(xí)和將在步驟S19中已經(jīng)完成重新學(xué)習(xí)通知給操作者。
以上實(shí)施例提供以下有益優(yōu)點(diǎn)。
與發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度的改變有關(guān)的曲柄角傳感器60的線圈61的線圈電阻值RS被用于計(jì)算線圈61的溫度(即,線圈溫度Tc)。線圈溫度Tc被用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。如上文所描述的,曲柄角傳感器60的線圈電阻值RS具有個(gè)體變異性。因此,有必要考慮線圈電阻值RS的個(gè)體變異性對(duì)使用線圈溫度Tc計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的不利影響。因此,在給定條件下,如上文所描述的,在ECU溫度Th(即,由熱敏電阻器74a或74b所測(cè)量的溫度) 與線圈溫度Tc之間的差被確定為用于校正線圈溫度Tc的學(xué)習(xí)值LN。如由學(xué)習(xí)值LN所校正的線圈溫度Tc被用于計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。這補(bǔ)償了在計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的過(guò)程中起因于曲柄角傳感器60的個(gè)體變異性的誤差,從而確保了在導(dǎo)出發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度的過(guò)程中的準(zhǔn)確度。
當(dāng)ECU溫度Th被確定為與外部氣溫基本上相同時(shí),其意指發(fā)動(dòng)機(jī)10被充分冷卻。因此,ECU溫度Th可以被視為等于線圈溫度Tc。在該條件中,正確地計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。
當(dāng)在ECU 70的啟動(dòng)的時(shí)間處在ECU溫度Th與經(jīng)校正的線圈溫度之間的差頻繁地變?yōu)榇笥诨虻扔诮o定值時(shí),這樣的事件的原因不太可能起因于發(fā)動(dòng)機(jī)10的變熱,而是可能由于學(xué)習(xí)值LN自身。因此,微型計(jì)算機(jī)71再次計(jì)算學(xué)習(xí)值LN以確保計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的準(zhǔn)確度。
曲柄角傳感器60被安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)10的氣缸座11上,使得其是對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)10所生成的熱是敏感的。這使得曲柄角傳感器60的線圈溫度Tc不變得比ECU溫度Th低超過(guò)誤差容限(例如,3℃)。該事實(shí)可以被用于驗(yàn)證計(jì)算線圈溫度Tc的準(zhǔn)確度已經(jīng)由于例如曲柄角傳感器60的老化而惡化,因此這使得能夠根據(jù)需要來(lái)更新學(xué)習(xí)值LN。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)10通常在其運(yùn)行期間被冷卻,因而在發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行期間,經(jīng)校正的線圈溫度不可能高于ECU溫度Th給定上限(例如,40℃)或更多。該事實(shí)可以被用于驗(yàn)證計(jì)算線圈溫度Tc的準(zhǔn)確度已經(jīng)由于例如曲柄角傳感器60的老化而惡化,由此使得能夠根據(jù)需要來(lái)更新學(xué)習(xí)值LN。
曲柄角傳感器60的線圈61具有個(gè)體變異性,由此導(dǎo)致當(dāng)曲柄角傳感器60利用另一個(gè)被替換時(shí)線圈電阻值RS的改變。因此,微型計(jì)算機(jī)71被設(shè)計(jì)為在每次曲柄角傳感器60被替換時(shí)重新計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。這使得學(xué)習(xí)值LN能夠被導(dǎo)出,其適合所替換的曲柄角傳感器60的線圈電阻值RS。為了減少兩輪車輛的維護(hù)成本,對(duì)于ECU 70而言,期望在不使用任何診斷工具的情況下理解車輛的各種狀態(tài)。ECU 70被設(shè)計(jì)為使用來(lái)自曲柄角傳感器60的輸出以感知曲柄角傳感器60的替換,由此使車輛的維護(hù)成本最小化。
在擦除或重新計(jì)算學(xué)習(xí)值LN的情況下,ECU 70通知車輛的操作者這樣的事件。這使得操作者認(rèn)識(shí)到重新學(xué)習(xí)的要求或重新學(xué)習(xí)的狀態(tài)。
安裝在ECU 70的外殼70a中的熱敏電阻器74a和74b比曲柄角傳感器 60對(duì)外部環(huán)境更為敏感并且被認(rèn)為在操作中具有高可靠性。因此,基于熱敏電阻器74a或74b中的至少任一個(gè)的輸出對(duì)學(xué)習(xí)值LN的計(jì)算導(dǎo)致學(xué)習(xí)值LN的增強(qiáng)的可靠性。
可以通過(guò)以下方式來(lái)修改以上實(shí)施例。如在以上實(shí)施例中采用的相同附圖標(biāo)記將指代相同的零件,并且此處將省略對(duì)其的詳細(xì)解釋。
返回參考圖8,如果在步驟S17中獲得YES回答,其意指在使用學(xué)習(xí)值LN校正之后在ECU溫度Th與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te之間的差被確定為大于或等于給定值的次數(shù)達(dá)到給定數(shù)目,則微型計(jì)算機(jī)71可以擦除現(xiàn)有學(xué)習(xí)值LN,并且之后在ECU溫度Th等于外部氣溫(亦即,發(fā)動(dòng)機(jī)10處于浸泡條件中)的條件下,再次計(jì)算學(xué)習(xí)值LN。
即使當(dāng)學(xué)習(xí)值LN已經(jīng)被車輛的操作者故意地擦除時(shí),在圖8的步驟S14中,可以確定已經(jīng)滿足計(jì)算學(xué)習(xí)值LN的初始學(xué)習(xí)條件。
如果微型計(jì)算機(jī)71未激勵(lì)曲柄角傳感器60,但是給定電壓被確定為被應(yīng)用到曲柄角傳感器60,則微型計(jì)算機(jī)71可以決定曲柄角傳感器60的輸出處在曲柄角傳感器60被恰當(dāng)?shù)夭僮鞯碾娖街獾漠惓K教帯?/p>
如上文所描述的,ECU 70使用由來(lái)自熱敏電阻器74a和74b的輸出所導(dǎo)出的溫度之間的差來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)10是否處于浸泡條件中,但是可以備選地被設(shè)計(jì)為使用諸如周圍溫度傳感器的溫度傳感器來(lái)做出這樣的確定,所述溫度傳感器被安裝在兩輪車輛中但并非是用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度中的一個(gè),并且能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)10處于浸泡條件中時(shí)測(cè)量車輛外部氣溫。
如上文所描述的,以上實(shí)施例使用曲柄角傳感器60的線圈61的電阻值來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度,但是可以備選地使用設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)10上或設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)10附近并且具有與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te有關(guān)的溫度特性的電氣設(shè)備(即,功能設(shè)備)的電阻值來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的值。例如,燃料噴射器29(其用于將空氣-燃料混合物噴灑到發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室20中)的電阻值可以被用于計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。具體地,當(dāng)燃料噴射器29不執(zhí)行其原始功能(亦即,將燃料噴灑到燃燒室20中)時(shí),激勵(lì)電路72在發(fā)動(dòng)機(jī)10的啟動(dòng)的時(shí)間處暫時(shí)激勵(lì)被安裝在燃料噴射器29中的電阻器(例如,線圈)。之后,電壓檢測(cè)器73測(cè)量電壓(即,燃料噴射器29的電阻值)。微型計(jì)算機(jī)71使用電壓檢測(cè)器73的輸出來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。可以備選地使用被 安裝在凸輪角傳感器(即,功能設(shè)備)中的電阻器的電阻值來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te,其中所述凸輪角傳感器被固定到發(fā)動(dòng)機(jī)10的氣缸座11。
此外,作為功能設(shè)備,可以采用ISC閥(即,電磁閥24)、次級(jí)空氣閥或者放氣閥,所述ISC閥用于在發(fā)動(dòng)機(jī)10處于空閑模式時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)氣的量,所述次級(jí)空氣閥用于將次級(jí)空氣遞送到排氣道42以加熱排氣道42的觸媒,放氣閥用于將如罐中所吸收的蒸發(fā)氣體供應(yīng)到進(jìn)氣通道12中。當(dāng)不執(zhí)行其原始功能時(shí),微型計(jì)算機(jī)71激勵(lì)(亦即,供應(yīng))電力至以上功能設(shè)備中的任一個(gè),導(dǎo)出功能設(shè)備的電阻值,并且之后根據(jù)所導(dǎo)出的電阻值來(lái)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te。ISC閥、次級(jí)空氣閥和放氣閥通常不全部直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)10的機(jī)身上,而是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)10的附近。
在功能設(shè)備的原始操作功能對(duì)從激勵(lì)電路72向其供應(yīng)電力不敏感的情況中,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)功能設(shè)備的操作功能和檢測(cè)或確定發(fā)動(dòng)機(jī)溫度Te的檢測(cè)功能。除線圈之外,功能設(shè)備的(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)體也可以用作電阻器。
以上論述已經(jīng)提到了其中由安裝在ECU 70中的多個(gè)溫度傳感器(即,熱敏電阻器74a和74b)所導(dǎo)出的溫度被用于計(jì)算外部氣溫以便于ECU 70確定發(fā)動(dòng)機(jī)10是否處于浸泡條件中的范例,但是本發(fā)明不限于這樣的范例。例如,在由ECU 70所生成的熱較少地影響外部氣溫的計(jì)算的情況下,來(lái)自僅熱敏電阻器74a和74b之一的輸出可以被用于計(jì)算外部氣溫。
雖然已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明以便促進(jìn)對(duì)本發(fā)明更好的理解,但是應(yīng)當(dāng)理解,可以在不脫離本發(fā)明的原理的情況下,以各種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,本發(fā)明應(yīng)當(dāng)被理解為包括所有可能實(shí)施例和對(duì)在不脫離如權(quán)利要求書(shū)所闡述的本發(fā)明的原理的情況下可以實(shí)現(xiàn)的對(duì)所示實(shí)施例的修改。
例如,本發(fā)明可以適于在其上安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的各種類型的車輛,諸如四輪車輛、工業(yè)車輛、諸如起重車的建筑機(jī)器或諸如卡車的農(nóng)業(yè)機(jī)器。本發(fā)明還可以與安裝在諸如熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能供系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用。此外,本發(fā)明可以與在其上安裝諸如空氣冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)或多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的已知發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛一起使用。