EP0286644B1 - Verfahren zur elektronischen bestimmung der kraftstoffmenge einer brennkraftmaschine - Google Patents

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EP0286644B1
EP0286644B1 EP19870903269 EP87903269A EP0286644B1 EP 0286644 B1 EP0286644 B1 EP 0286644B1 EP 19870903269 EP19870903269 EP 19870903269 EP 87903269 A EP87903269 A EP 87903269A EP 0286644 B1 EP0286644 B1 EP 0286644B1
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EP
European Patent Office
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signal
filter
internal combustion
combustion engine
characteristic
Prior art date
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EP19870903269
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EP0286644A1 (de
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Helmut Denz
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1422—Variable gain or coefficients
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1432—Controller structures or design the system including a filter, e.g. a low pass or high pass filter

Definitions

  • US-A-4. 436 072 discloses a so-called gear-dependent smoothness control.
  • the quotient speed to driving speed is formed and stipulated that only a certain speed variation (Ni - Ni -1) is permitted for each gear stage.
  • the control intervention takes place in a corresponding fuel metering or ignition with the aim of preventing torque fluctuations which are disturbing for the driver in the form of jerking of the vehicle.
  • the teaching of US Pat. No. 4,436,072 is limited to an evaluation of the speed signal.
  • FR-A-21 63 241 (corresponds to DE-A-22 43 037) is concerned with an acceleration enrichment based on a change signal of the intake air quantity. Depending on the size of the air volume, a different RC element is activated with the result of an acceleration enrichment dependent on the air flow rate.
  • EP-A-106 366 A further acceleration enrichment is shown in EP-A-106 366. There, depending on the size of a change in the throttle valve and, inter alia, the water temperature, an additional amount of fuel is determined, which is then metered in the sense of an acceleration enrichment.
  • EP-A-54 112 shows an "electronically controlled fuel metering system for an internal combustion engine" which includes devices for damping bucking.
  • various mean values are formed in advance on the basis of a current basic metering signal and the desired metering signal is then determined as a function of the operating parameters. For example, depending on the speed-load range, averaging or progressive approximation to the current load value can occur.
  • the object of the invention is to provide a method with which this disruptive effect of filter devices can be reduced, if not completely eliminated. This problem is solved by the method with the features of the main claim.
  • the method with the features of the main claim has the advantage over the known prior art that a filter with variable characteristics is used. In addition, it is not the input signals of the control device that are filtered, but rather the output signals calculated from these. Another advantage can be seen in the fact that in stationary or quasi-stationary operation of the internal combustion engine, the filter characteristic is taken from an at least two-dimensional map, as a result of which the filter effect can be matched to the operating range of the engine.
  • FIG. 1 shows the system representation of an electronic control unit with input and output signals
  • FIG. 2 shows the dependency of the filter characteristic on the first derivative da oK / dt of the throttle valve position sensor signal
  • FIG. 3 shows a two-dimensional map, divided into areas with different filter characteristics
  • 4 shows a block diagram of a device with the properties according to FIG. 2
  • FIG. 5 shows an example of an insensitivity range around an output signal
  • FIG. 6 shows a flow diagram for determining the filter characteristic from a characteristic diagram
  • FIG. 7 shows a flow diagram for determining the filter characteristic from da ok / dt .
  • 10 denotes an electronic control device to which a series of input variables are fed.
  • 11 is the signal of a throttle valve position sensor
  • 12 the signal of an air mass sensor (in the following air mass and air quantity are used interchangeably, since it is known to the person skilled in the art to calculate the air mass from the air quantity), which is a hot wire air mass sensor, a sensor working according to the damper principle or can be a pressure sensor.
  • a speed signal n is supplied via input 13, and 14 is used to denote further signals, such as, for example, engine temperature, fuel temperature, knock signal and lambda sensor signal.
  • a signal VFZ proportional to the speed of the vehicle reaches the control unit via 15.
  • control unit 10 a multiplicity of output signals are calculated and generated from the input signals.
  • 16 denotes an output for control signals from fuel injection valves
  • 17 denotes an output for ignition pulses
  • 18 denotes the outputs for further signals.
  • the throttle valve position transmitter signal In the event of slight fluctuations in the throttle valve position, such as occur, for example, in full load operation, the throttle valve position transmitter signal remains within the insensitivity range 21.
  • the fuel metering signal is filtered by a strongly damping filter. In most cases, the fuel metering signal corresponds to an injection time, which is then also filtered accordingly.
  • the disruptive suction stroke effects are eliminated by the filtering. If the throttle valve suddenly opens (positive since ok / dt), damping of the fuel metering signal is no longer desirable, since this would inevitably lead to damping of the acceleration. In this case, therefore, a filter characteristic 23 which is dependent on da oK / dt is selected.
  • a filter characteristic 24 becomes smaller in its value than the value at 22 and greater than that selected at 23.
  • the characteristics described at the beginning can be compensated for by such a characteristic.
  • the double arrows marked with 25 indicate that the filter characteristics can also depend on operating parameters of the internal combustion engine, such as the engine temperature.
  • the time t is plotted on the abscissa, and a basic injection duration t L is plotted on the ordinate to represent the amount of fuel to be injected.
  • the solid line marked with 40 represents the time course of the basic injection signal t L
  • the dashed lines 41 indicate a range of insensitivity around 40.
  • the course of the filtered signal corresponding to curve 40 is designated by 42.
  • this curve follows curve 40 with continuously increasing deviation due to the damping effect of the filter, and intersects upper curve 41, which characterizes the insensitivity range.
  • FIG. 5 shows a block diagram of the method in which all three previously mentioned methods for adapting the filter characteristic to the operating state of the internal combustion engine are contained.
  • 51 is a differentiating device, to which the signal from the throttle valve position sensor is fed.
  • 51 is connected to a device 53, the output signal of which is connected to the switch 54.
  • connection 59 causes the switch 58 to be in a position which connects the output of 55 with reinforcing means which are not identified in any more detail. If it is determined in 56 that the filtered signal leaves the dead band, the switch 58 is connected to the output of a filter 57.
  • Filter 57 takes effect at the point in time belonging to point 43. In the steady state, the filtering takes place in accordance with the map 50, in the dynamic state in accordance with the blocks 51 and 53. However, the blocks 55, 56 and 57 are effective both in the dynamic and in the stationary case.
  • FIG. 6 shows a flow chart for determining the filter characteristic from certain parameters of the internal combustion engine.
  • the speed parameter is entered in 60, the load parameter in 61, and the filter characteristic corresponding to this parameter is determined in 62.
  • the flow diagram according to FIG. 7 is based on the arrangement according to FIG. 5.
  • the first time derivative a ok / dt is formed from the throttle valve position transmitter signal .
  • a query is made as to whether the value of the differential quotient is greater or less than zero. If the differential quotient is greater than zero, the program branches to block 72, if it is less than zero it branches to block 73.
  • decision block 72 it is checked whether the differential quotient is greater than a positive constant. If it is greater than a positive constant, a filter characteristic is selected in 74 depending on the size of the differential quotient. If it is smaller than the positive constant, a filter constant C2 is selected in 75 in such a way that it is larger than the filter constant C1. If the differential quotient was less than or equal to zero in decision block 71, a check is made in decision block 73 as to whether the differential quotient is less than a certain lower bound. If it is smaller than a certain lower bound, a filter characteristic greater than C1 is determined in 76 depending on the size of the differential quotient. In the differential quotient larger than the lower bound, a filter characteristic of size C2 is determined in 77.
  • a filtered injection time t LF is determined in 78 as a function of the basic injection time t L and the filter characteristic determined in the course of the method.
  • decision block 79 it is checked whether the injection time calculated in 78 falls downwards or upwards from the insensitivity zone around the basic injection time t L. If the insensitivity range is left, a changed filter characteristic is determined in block 80 from the filter characteristic that was previously valid. This filter characteristic generally results in a filter with less attenuation.
  • a new injection time t LF is formed from this filter characteristic in 81. If the time t LF did not fall out of the insensitivity zone, the last determined value of this injection time is retained in 82 and fed to the amplifier means. The program jumps to the end of this program section from blocks 81 and 82.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Infolge gestiegender gesetzliche Anforderungen an den höchstzulässigen Schadstoffgehalt des Abgases von Brennkraftmaschinen, aber auch unter dem Aspekt der Verbesserung des Fahrkomforts von Kraftfahrzeugen werden elektronische Steuergeräte zur Steuerung der verschiedenen Maschinenparameter immer häufiger eingesetzt. Bekannt ist beispielsweise, den Kraftstoffbedarf elektronisch aus angesaugter Luftmenge oder Luftmasse oder dem Druck im Ansaugrohr und der Drehzahl zu errechnen, und dann eine Einspritzvorrichtung mit einem entsprechenden Ansteuersignal anzusteuern. Im Vollastbetrieb entstehen durch die Saughübe der Maschine jedoch teilsweise derart große Pulsationen des Luftmengen-Massensignals und damit des Lastsignals, welches in Form einer Einspritzzeit oder einer Kraftstoffmenge vorliegen kann, daß sich daraus störende und zu vermehrtem Schadstoffausstoß Anlaß gebende Schwankungen der Gemischzusammensetzung ergeben. Im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und insbesondere bei Schiebebetrieb im Leerlauf-Drehzahlbereich macht sich die Phasenverschiebung zwischen Luftmengen- bzw. Drehzahlerfassung, Einspritzzeitpunkt und abgegabenem Drehmoment ebenfalls oft störend bemerkbar. Es entstehen Instabilitäten im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und Ruckelerscheinungen im Schiebebetrieb.
  • Aus der DE-OS-24 55 482 ist eine Anordnung zur Gewinnung von Signalen bekannt, aus denen in einem elektronischen Steuergerät Ansteuersignale für die Kraftstoffzumessung erzeugt werden. Die dem Steuergerät als Eingangssignale dienenden Signale der Maschinendrehzahl und der angesaugten Luftmasse werden einer Glättungseinrichtung mit Tiefpaß-Charakter zugeführt, um eventuell vorhandene Wechselspannungsanteile, die infolge bedienungsfremder Einflüsse entstehen können, zu dämpfen. Da die Charakteristik der Glättungseinrichtung fest bleibt, d.h. sich ändernden Zuständen der Maschine nicht angepaßt wird, arbeitet die Anordnung nicht immer ganz zufriedenstellend. Vor allem treten bei plötzlichen Lastwechseln filterbedingte Verzögerungen in der Kraftstoffzumessung auf.
  • Die US-A-4. 436 072 offenbart eine sogenannte gangabhängige Laufruheregelung. Dazu wird der Quotient Drehzahl zu Fahrgeschwindigkeit gebildet und festgelegt, daß für jede Gangstufe lediglich eine bestimmte Drehzahlvariation (Ni - Ni -1) zugelassen wird. Der Steuereingriff erfolgt in eine entsprechende Kraftstoffzumessung bzw. Zündung mit dem Ziel, für den Fahrer störende Drehmomentschwankungen in Form eines Ruckelns des Fahrzeugs zu verhindern. Dabei beschränkt sich die Lehre des US-Patents 4 436 072 auf eine Auswertung des Drehzahlsignals.
  • Die FR-A-21 63 241 (entspricht DE-A-22 43 037) befaßt sich mit einer Beschleunigungsanreicherung ausgehend von einem Änderungssignal der angesaugten Luftmenge. Je nach Größe der Luftmenge wird dort ein unterschiedliches RC-Glied zur Wirkung gebracht mit dem Ergebnis einer luftdurchsatzabhängigen Beschleunigungsanreicherung.
  • Eine weitere Beschleunigungsanreicherung zeigt die EP-A-106 366. Dort wird abhängig von der Größe einer Drosselklappenänderung und unter anderem abhängig von der Wassertemperatur eine zusätzliche Kraftstoffmenge bestimmt, die im Sinne einer Beschleunigungsanreicherung dann zugemessen wird.
  • Schließlich zeigt die EP-A-54 112 ein "Elektronisch gesteuertes Kraftstoffzumeßsystem für eine Brennkraftmaschine", das Einrichtungen zur Ruckeldämpfung umfaßt. Dazu werden im Vorfeld verschiedene Mittelwerte ausgehend von einem aktuellen Grundzumeßsignal gebildet und betriebskenngrößenabhängig dann das gewünschte Zumeßsignal festgelegt. So kann beispielsweise je nach Drehzahl-Last-Bereich eine Mittelwertbildung oder eine progressive Annähenung an den jeweils aktuellen Lastwert enfolgen.
  • Es hat sich nun gezeigt, daß die bekannten Systeme kein optimales Ergebnis zu liefern vemögen. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren anzugeben, das möglichst umfassend die Anforderungen an eine moderne Brennkraftmaschinensteuerung erfüllt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem dieser störende Effekt von Filtereinrichtungen vermindert, wenn nicht sogar vollständig aufgehoben werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruches.
    • Vorteile der Erfindung
  • Das Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik den Vorteil, daß ein Filter mit variabier Charakteristik verwendet wird. Hinzu kommt, daß nicht die Eingangssignale des Steuergerätes, sondern die aus diesen berechneten Ausgangssignale gefiltert werden. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß im stationären oder quasistationären Betrieb der Brennkraftmaschine die Filtercharakteristik einem wenigstens zweidimensionalen Kennfeld entnommen wird, wodurch die Filterwirkung auf den Betriebsbereich des Motors abgestimmt werden kann.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen und aus der nachfolgenden Beschreibung.
    • Zeichnung
  • Figur 1 zeigt die Systemdarstellung eines elektronischen Steuergerätes mit Eingangs- und Ausgangssignalen, Figur 2 die Abhängigkeit der Filtercharakteristik von der ersten Ableitung d aoK/dt des Drosselklappenstellunggebersignales, Figur 3 ein zweidimensionales Kennfeld, eingeteilt in Bereiche unterschiedlicher Filtercharakteristik, Figur 4 ein Blockschaltbild einer Einrichtung mit den Eigenschaften nach Figur 2, Figur 5 ein Beispiel für einen um ein Ausgangssignal liegenden Unempfindlichkeitsbereich, Figur 6 ein Flußdiagramm zur Bestimmung der Filtercharakteristik aus einem Kennfeld und Figur 7 ein Flußdiagramm zur Bestimmung der Filtercharakteristik aus daoK/dt.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 1 is mit 10 ein elektronisches Steuergerät bezeichnet, dem eine Reihe von Eingangsgrößen zugführt werden. Mit 11 ist das Signal eines Drosselklappenstellungsgebers, mit 12 das Signal eines Luftmassensensors (im folgenden werden Luftmasse und Luftmenge synonym benutzt, da es dem Fachmann bekannt ist, aus der Luftmenge die Luftmasse zu berechnen), der ein Hitzdrahtluftmassensensor, ein nach dem Stauklappenprinzip arbeitender Sensor oder ein Drucksensor sein kann. Über den Eingang 13 wird ein Drehzahlsignal n zugeführt, mit 14 sind weitere Signale gekennzeichnet, wie z.B. Maschinentemperatur, Kraftstofftemperatur, Klopfsignal und Lambdasondensignal. Über 15 gelangt ein zur Geschwindigkeit des Fahrzeuges proportionales Signal VFZ zum Steuergerät.
  • Im Steuergerät 10 werden aus den Eigangssignalen eine Vielzahl von Ausgangssignalen berechnet und erzeugt. Mit 16 ist ein Ausgang für Ansteuersignale von Kraftstoff-Einspritzventilen gekennzeichnet, mit 17 ein Ausgang für Zündimpulse, mit 18 sind die Ausgänge für weitere Signale gekennzeichnet.
  • Im Diagramm nach Figur 2 sind auf der Abszisse die zeitliche Ableitung des Drosselklappenstellungsgebersignales d aDr/dt und auf der Ordinate die Filtercharakteristik aufgetragen. um den Nullpunkt 20 liegt ein Unempfindlichkeitsbereich 21, dem eine Filtercharakteristik 22 zugeordnet ist. An diesen Bereich schließt sich für positive Werte von d aOK/dt eine veränderliche Filtercharakteristik 23 an, für negative Werte von aOK/dt eine konstante Filtercharakteristik 24. Für den Betrieb der Brennkraftmaschine ergibt sich aus Figur 2 folgendes:
  • Bei geringen Schwankungen der Drosselklappenstellung, wie sie z.B. im Vollastbetrieb vorkommen, bleibt das Drosselklappenstellungsgebersignal innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches 21. Das Kraftstoffzumeßsignal wird dabei durch ein stark dämpfendes Filter gefiltert. In den meisten Fällen entspricht das Kraftstoffzumeßsignal einer Einspritzzeit, die dann ebenfalls entsprechend gefiltert wird. Durch die Filterung werden die störenden Saughubeffekte eleminiert. Bei plötzlichem Öffnen der Drosselklappe (positives d aoK/dt) ist keine Dämpfung des Kraftstoffzumeßsignales mehr erwünscht, da dies zwangsläufig zu einer Dämpfung der Beschleunigung führen würde. Daher wird in diesem Fall eine von d aoK/dt abhängige Filtercharakteristik 23 gewählt. Die Figur 2 zeigt mit 23 eine stückweise lineare Abhängigkeit der Filtercharakteristik von d aDK/dt, jedoch kann hier jede beliebige Abhängigkeit realisiert werden. Optimale Lösungen sind von Fall zu Fall experimentell zu ermitteln. Für plötzliches Schließen de Drosselklappe, einem negativen Wert von d aoK/dt entsprechend, wird eine Filtercharakteristik 24, in ihrem Wert kleiner als der Wert bei 22 und größer als der bei 23 gewählte. Durch eine solche Charakteristik lassen sich die eingangs geschilderten Probleme kompensieren. Die mit 25 gekennzeichneten Doppelpfeile deuten an, daß die Filtercharakteristiken auch noch von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie z.B. der Maschinentemperatur, abhängen können.
  • Figur 3 zeigt eine Realisation für den Fall, daß kein - eines Vergleichsbeispiels Drosselklappenstellungsgeber vorhanden ist. Auf der Abszisse ist die Maschinendrehzahl n, auf der Ordinate ein Lastsignal (wie z.B. Grundeinspritzdauer, Druck im Ansaugrohr, angesaugter Luftmassenfluß bezogen auf Drehzahl, Kraftstoffmenge) aufgetragen. Weitere Parameter sind denkbar. Teil man jede der Achsen in fünf Bereiche ein, erbigt sich schon ein hinreichend feines Netz für die Auswahl betriebszustandsabhängiger Filtercharakteristiken. 30 entspricht dabei der Vollast, 32 einer Teillast und 31 dem Leerlauf. Das Verfahren arbeitet dann wie folgt:
    • Je nach Betreibszustand wird aus dem Kennfeld die für diesen Zustand günstigste Filtereinwirkung ermittelt, mit der das Lastsignal, das die Grundeinspritzzeit darstellt, gefiltert wird.
  • Aus Figur 4 ergibt sich eine weitere Möglichkeit zur Ausführung des Verfahrens. Auf der Abszisse ist die Zeitt, auf der Ordinate stellvertretend für die einzuspritzende Kraftstoffmenge eine Grundeinspritzdauer tL aufgetragen. Die mit 40 gekennzeichnete, durchgezogene Linie stellt den zeitlichen Verlauf des Grundeinspritzsignales tL dar, die gestrichelten Linien 41 kennzeichnen einen um 40 liegenden Unempfindlichkeitsbereich. Zum Zeitpunkt 43 erfolgt ein plötzlicher Lastwechsel, der einen stark abknickenden Verlauf der Kurve 40 zur Folge hat. Mit 42 ist der Verlauf des gefilterten Signales entsprechend Kurve 40 bezeichnet. Zum Zeitpunkt 43 folgt dieser Verlauf infolge der dämpfenden Wirkung des Filters der Kurve 40 mit sich ständig vergrößernder Abweichung, und schneidet die den Unempfindlichkeitsbereich kennzeichnende obere Kurve 41. Das Verlassen des Unempfindlichkeitsbereiches führt zum Umschalten der Filtercharakteristik, worauf hin sich ein Signalverlauf entsprechend der mit 44 gekennzeichneten Kurve ergibt. Wenn die Kurve 44 im Punkt 45 die Begrenzung des Unempfindlichkeitsbereiches unterschneidet, wird wieder auf ein stärker dämpfendes Filter umgeschaltet, aus dem sich der mit 46 gekennzeichnete Verlauf ergibt.
  • Figur 5 zeigt ein Blockschaltbild des Verfahrens, in dem alle drei bisher erwähnten Methoden zur Anpassung der Filtercharakteristik an den Betreibszustand der Brennkraftmaschine enthalten sind. Mit 51 ist eine Differenziereinrichtung gekennzeichnet, der das Signal des Drosselklappenstellungsgebers zugeführt wird. 51 ist mit einer Einrichtung 53 verbunden, deren Ausgangssignal mit dem Schalter 54 verbunden ist.
  • Gleichzeitig ist der Ausgang von 51 mit einer Schwellwertstufe 52 verbunden, die die Stellungen des Schalters 54 beeinflußt. Der Schalter 54 verbindet entweder den Ausgang der Einrichtung 53 oder den Ausgang des Kennfeldes 50 mit einer ersten Filtereinrichtung 55. Dem Kennfeld 50 werden die Signale Drehzahl, Grundeinspritzzeit, Fahrzeuggeschwindigkeit und Leerlaufindikator zugeführt. Die Grundeinspritzzeit wird gleichzeitig auch noch der ersten Filtereinrichtung 55, einem Fensterkomparator 56 und einer zeiten Filtereinrichtung 57 zugeführt. Der Fensterkomparator steuert abhängig von den Ausgangssignalen der ersten Filtereinrichtung 55 und der zweiten Filtereinrichtung 57 die Stellung des Schalters 58, mit dem er über die Wirkverbindung 59 verbunden ist. Der Schalter 58 verbindet entweder den Ausgang von 55 oder den Ausgang von 57 mit nicht näher gekennzeichneten Verstärkungseinrichtungen, die dann die Signale zur Ansteuerung von Stelleinrichtungen abgeben. Die Anordnung gemäß Figur 5 arbeitet wie folgt:
    • Im dynamischen Betrieb, bei dem das Signal daDK/dt eine bestimmte Schwelle überschreitet, bewirkt die Einrichtung 52 eine Schalterstellung des Schalters 54 so, daß der Ausgang der Einrichtung 53 mit der Filtereinrichtung 55 verbunden wird. Die Charakteristik von 55 wird dann entsprechend dem Signal von 53 eingestellt. Wird die in 52 vorgebbare Schwelle nicht überschritten, verbindet der Schalter 54 das Kennfeld 50 mit der Filtereinrichtung 55. In diesem stationären oder quasistationären Betrieb wird im Filter 55 eine Charakteristik nach Maßgabe des Kennfeldes eingestellt. Dem Filter 55 wird ein Kraftstoffmengengrundsignal, im Fall des Ausführungsbeispieles eine Grundeinspritzzeit tL zugeführt. Am Ausgang des Filters steht dann das gefilterte Signal zur Verfügung. Im Fensterkomparator 56 wird geprüft, ob das gefilterte Ausgangssignal innerhalb oder außerhalb des um das Grundsignal liegenden Unempfindlichkeitsbereiches liegt.
  • Liegt es innerhalb des Unempfindlichkeitsbereiches, bewirkt die Verbindung 59 eine Stellung des Schalters 58, die den Ausgang von 55 mit nicht näher gekennzeichneten Verstärkungsmitteln verbindet. Wird in 56 festgestellt, daß das gefilterte Signal den Unempfindlichkeitsbereich verläßt, wird der Schalter 58 mit dem Ausgang eines Filters 57 verbunden. Ein solcher Fall tritt bei großen lastwechseln auf. Wirksam wird Filter 57, wie man Figur 4 entnimmt, in dem zum Punkt 43 gehörenden Zeitpunkt. Im stationären Zustand erfolgt die Filterung also nach Maßgabe des Kennfeldes 50, im dynamischen Zustand nach Maßgabe der Blöcke 51 und 53. Sowohl im dynamischen als auch im stationären Fall sind jedoch die Blöcke 55, 56 und 57 wirksam.
  • Figur 6 zeigt ein Flußdiagramm zur Bestimmung der Filtercharakteristik aus bestimmten Parametern der Brennkraftmaschine. In 60 wird der Parameter Drehzahl eingegeben, in 61 der Parameter Last, in 62 wird die diesen Parameter entsprechende Filtercharakteristik bestimmt. Neben den Parametern Drehzahl und Last sind auch andere Maschinenparameter als Eingangsgrößen denkbar. Das Flußdiagramm nach Figur 7 orientiert sich an der Anordnung nach Figur 5. Im Block 70 wird aus dem Drosselklappenstellungsgebersignal die erste zeitliche Ableitung aoK/dt gebildet. In Block 71 wird abgefragt, ob der Wert des Differentialquotienten größer oder kleiner als Null ist. Ist der Differentialquotient größer als Null, verzweigt das Programm zum Block 72, ist er kleiner als Null verzweigt es zum Block73. Im Entscheidungsblock 72 wird überprüft, ob der Differentialquotient größer als eine positive Konstante ist. Ist er größer als eine positive Konstante, wird in 74 eine Filtercharakteristik abhängig von der Größe des Differentialquotienten gewählt. Ist er kleiner als die positive Konstante, wird in 75 eine Filterkonstante C2 so gewählt, daß sie größer als die Filterkonstante C1 ist. War im Entscheidungsblock 71 der Differentialquotient kleiner oder gleich Null, so wird im Entscheidungsblock 73 geprüft, ob der Differentialquotient kleiner als eine bestimmte untere Schranke ist. Ist er kleiner als eine bestimmte untere Schranke, so wird in 76 eine Filtercharakteristik größer C1 abhängig von der Größe des Differentialquotienten bestimmt. In der Differentialquotient größer als die untere Schranke, so wird in 77 eine Filtercharakteristik der Größe C2 bestimmt. Den Blöcken 74,75,76 und 77 aus gelangt das Programm zum gleichen Punkt und wird in 78 fortgesetzt. In 78 wird abhängig von der Grundeinspritzzeit tL und der im Verlauf des Verfahrens ermittelten Filtercharakteristik eine gefilterte Einspritzzeit tLF ermittelt. Im Entscheidungsblock 79 wird geprüft, die in 78 berechnete Einspritzzeit nach unten oder nach oben aus den um die Grundeinspritzzeit tL gelegte Unempfindlichkeitszone herausfällt. Wird der Unempfindlichkeitsbereich verlassen, so wird im Block 80 aus der bisher geltenden Filtercharakteristik eine geänderte Filtercharakteristik ermittelt. Diese Filtercharakteristik führt im allgemeinen zu einem Filter mit geringerer Dämpfung. Aus dieser Filtercharakteristik wird in 81 eine neue Einspritzzeit tLF gebildet. Fiel die Zeit tLF nicht aus der Unempfindlichkeitszone heraus, so wird in 82 der zuletzt ermittelte Wert dieser Einspritzzeit beibehalten und den Verstärkermitteln zugefuhrt. Von den Blöcken 81 und 82 aus springt das Programm zum Ende dieses Programmabschnittes.
  • Die gegenständliche Realisierung des beschriebenen Verfahrens kann entweder in analoger oder digitaler Weise erfolgen. Sowohl das Blockschaltbild nach Figur 4 wie auch die Flußdiagramme lassen sich in analoger Schaltungstechnik, wie auch als digitales Programm aufbauen. Welche Realisierungsmöglichkeit der auf dem Gebiet tätige Fachmann benutzt, hängt von den ihrm zur Verfügung stehenden Mitteln ab. Im Flle analogen Schaltungsaufbaus sind analoge Filter einzusetzen, im Falle mikroprozessorgesteuerter Anlagen sind digitale Filteralgorithmen vorzusehen. Eine genauere Beschreibung der einen oder anderen Realisierung übersteigt den Rahmen dieser Bechreibung und kann als allgemein bekannt vorausgesetzt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Gewinnung gefilterter, von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine abhängiger Ausgangssignale in einem elektronischen Steuergerät zur Steuerung der einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Kraftstoffmenge, wobei drehzahl- und lastabhängig ein Grundzumeßsignal erzeugt wird, dieses Grundzumeßsignal einer Filterung mit steuerbarer Filtercharakteristik unterzogen wird, und die Filtercharakteristik abhängig ist von einer der Größen
Laständerung als dem Signal der ersten zeitlichen Ableitung eines Drosselklappengebersignals aoK, wobei im Bereich des Nullpunkts des Anderungssignals daoK/dt zwischen einer negativen und positiven Schwelle eine gegenüber größeren positiven Änderungen größere Dämpfung vorgesehen ist
Fahrgeschwindigkeitssignal,
Dauer des Leerlaufbetriebs,
das gefiltere Signal verläßt einen Unempfindlichkeitsbereich.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei von der Drosselklappenposition abgeleiteten Änderungssignalen, die kleiner als eine Schwelle sind, ein Filter mit konstanter Dämpfung verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei von de Drosselklappenposition abgeleiteten Änderungssignalen die Filterwirkung mit zunehmendem positiven Laständerungssignal abnimmt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterwirkung linear abnimmt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer von der Fahrgeschwindigkeit abhängigen Filtercharakteristik die kleinste Dämpfung bei Fahrgeschwindikeit Null vorgesehen ist.
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