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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der beiden Patentansprüche und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei der die Kraftstoffeinspritzung unter Heranziehung eines Ansaug- bzw. Einlasskrümmer-Druckwertes gesteuert wird.
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Hintergrund-Technik
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Gemäß der verwandten Technik wird in einem Kraftstoffeinspritz-Steuersystem einer Brennkraftmaschine ein Steuerverfahren, ein sogenanntes Geschwindigkeitsdichte-Verfahren zur Berechnung einer Grundmenge der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage eines Unterdrucks in einem Ansaugkrümmer (nachstehend als „Lade- bzw. Saugrohrdruck” bezeichnet) und der Drehzahl der Brennkraftmaschine in weitem Umfang angewandt. Ein Saugrohrdruck-Sensor wird zur Ermittlung des Saugrohrdrucks verwendet. Um einen normalen Systembetrieb aufrechtzuerhalten, wird eine Diagnosevorrichtung zur Ermittlung eines Ausfalls des Saugrohrdruck-Sensors angewandt. So ist beispielsweise in
JP-A-2003-307152 eine Vorrichtung angegeben, mit der ein Ausgangssignal von einem Saugrohrdruck-Sensor ermittelt und überprüft wird, ob der übertragene Wert des Sensors innerhalb eines zuvor festgelegten Werte-bereiches liegt. Zusätzlich wird ein auf Basis der Motor-Betriebsumstände ermittelte Wert des Saugrohrdrucks berechnet. Dieser wird dann als Ersatzkennwert für den Saugrohrdruck verwendet, falls der vom Sensor übermittelte Wert nicht innerhalb des festgelegten Wertbereichs liegt und die Differenz zwischen Sensorwert und berechneter Wert größer als ein zuvor festgelegter Referenzwert ist.
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Ferner sind aus dem Dokument
US 6,701,247 B2 ein Verfahren und ein System zur Auswahldiagnostik des Saugrohrdruck-Sensors bekannt, die bei einer Fehlfunktion des Saugrohrdruck-Sensors mit Hilfe von Parameters wie Motordrehzahl, Drosselklappenposition, Umgebungsdruck und Ansaugtemperatur einen Ersatzwert für den Saugrohrdruck berechnen und zur Motorsteuerung heranziehen.
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Das Dokument
JP 2001-132 522 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterbinden einer irrtümlichen Fehlermeldung der Motoreinspritzsteuerung, ausgelöst durch eine fehlerhafte Korrektur der Einspritzsteuerung aufgrund des atmosphärischen Drucks, im Falle eines Einsatzes des Systems, bei dem der eigentliche atmosphärische Druck vom gemessenen atmosphärischen Druck abweicht. Hierbei wird ein geschätzter Saugrohrdruck unter Berücksichtigung der Motordrehzahl, der Drosselklappenöffnung und des bei vollständig geöffneter Drosselklappe gemessenen atmosphärischen Drucks ermittelt.
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Weiterhin ist aus dem Dokument
JP 2004-150 381 A eine Einschätzung eines Saugrohrdruckwertes bekannt, die unter Berücksichtigung der Drosselklappenöffnung und des atmosphärischen Drucks erfolgt. Der Apparat gemäß demselben Dokument ist für das Starten eines Motors konzipiert.
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In dem Dokument
DE 696 15 492 T2 ist eine Vorrichtung zum Erfassen einer Abnormalität des Saugrohrdrucks beschrieben, wobei der vom Drucksensor erfasste Saugrohrdruck mit einem Bezugswert verglichen wird. Dabei wird der Bezugswert unter Berücksichtigung des Laufzustands der Kraftmaschine als Lernwert gespeichert. Zusätzlich wird ein vom Laufzustand der Maschine abhängiger Kompensationswert zum Bezugswert addiert. Wenn die Differenz aus kompensiertem Lernwert und gemessenem Saugrohrdruck gleich oder größer als ein vorgegebener Wert ist, stellt die Vorrichtung eine Anormalität des Saugrohrdrucksensors fest. Die Anormalität kann mit Hilfe einer Warneinrichtung an einen Benutzer übermittelt werden. Dasselbe Dokument beschreibt eine Berechnung eines Kompensationswertes basierend auf den Parametern Motordrehzahl und Drosselklappenöffnung auf Grundlage von Funktionsdaten, die im Hinblick auf beide Parameter voreingestellt sind.
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Die in dem Dokument
US 6,877,471 B1 beschriebene Vorrichtung ermöglicht eine Anpassung des tatsächlich gemessenen Saugrohrdrucks an einen Ersatzkennwert des Saugrohrdrucks, berechnet aus Maschinendrehzahl und Drosselklappenöffnung, im Falle einer Änderung der Drosselklappenöffnung. Dadurch soll die Abweichung des tatsächlichen Saugrohrdrucks zum berechneten Ersatzwert minimiert werden. Ebenso soll eine Fehlinterpretation der Abweichung vermieden werden, die auf einen Ausfall oder einen Defekt des Saugrohrdruck-Sensors hinweist. Dasselbe Dokument offenbart ferner eine Fehlerdetektiereinrichtung, die den gemessenen Druckwert mit einem modifizierten Druckwert vergleicht und bei Überschreitung einer zuvor festgelegten Abweichung einen Fehler des Drucksensors feststellt.
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Das Dokument
DE 40 02 389 A1 beschreibt ein Kraftstoffzumesssystem mit einer Regeleinrichtung, die einen Haupt-Regler, einen Hilfs-Regler, einen ersten Mikrorechner, einen zweiten Mikrorechner, eine Umschalteinrichtung, ein Stellglied und eine Kraftstoffzumesseinrichtung aufweist. Beim Überschreiten einer vorbestimmten Differenz zwischen einem von dem ersten Mikrorechner berechneten Sollwert für die Kraftstoffregelung und einem entsprechenden von der Kraftstoffzumesseinrichtung gemessenen Istwert gibt der zweite Mikrorechner ein Umschaltsignal an die Umschalteinrichtung aus, die daraufhin das Stellglied mit dem Stellsignal von dem Hilfs-Regler versorgt.
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Ferner beschreibt da Dokument
DE 41 33 268 A eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst wenigstens zwei Steuereinheiten zur Steuerung wenigstens zweier voneinander unabhängiger, veränderlicher Größen zur Beeinflussung der Antriebsleistung vorhanden sind und wenigstens eine Messeinrichtung zur Erfassung einer Betriebsgröße der Antriebseinheit und/oder des Fahrzeugs. Diese wenigstens eine Messeinrichtung umfasst wenigstens zwei Sensoren, wobei das Ausgangssignal eines Sensors auf eine erste Steuereinheit und das Ausgangssignal eines anderen Sensors auf eine zweite Steuereinheit geführt ist. Auf der Basis der Ausgangssignale führen beide Steuereinheiten Überwachungen der Messeinrichtung aus. Ist ein Sensor defekt, so wird die Überwachung der Messeinrichtung auf der Basis des Ausgangssignals des nicht defekten Sensors durchgeführt.
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In dem System mit der Ausfall-Diagnosevorrichtung ist es erwünscht, imstande zu sein, einen Betrieb des Systems sogar dann fortzusetzen, wenn der Ausfall des Saugrohrdruck-Sensors ermittelt wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, dass eine Fortsetzung eines Betriebs sogar dann ermöglicht ist, wenn in dem Saugrohrdruck-Sensor in einem System mit Saugrohrdruck-Sensoren eine Abnormalität aufgetreten ist.
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Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der beiden Ansprüche gelöst.
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Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bereit, die eine Sensorgrupe mit einem Saugrohrdruck-Sensor, einem Atmosphärendruck-Sensor, einer die Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelte Detektiereinrichtung und einem Drosselklappen-Sensor aufweist, wobei die Sensorgruppe zusammen mit einer Stromquelle und einer ECU-Einheit einen Pfad bilden. Bei dem Verfahren wird mittels der ECU-Einheit ein geschätzter Saugrohrdruckwert auf der Grundlage der Brennkraftmaschinen-Drehzahl, einer Drosselklappenöffnung und eines atmosphärischen Drucks berechnet, wenn der Saugrohrdruck-Sensor ausfällt. Ferner wird mittels der ECU-Einheit eine Kraftstoffeinspritzsteuerung unter Heranziehung des geschätzten Saugrohrdruckwertes als eines typischen Ausgangswertes des Saugrohrdruck-Sensors ausgeführt. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungssystem zwei Pfade aufweist, wobei die Pfade jeweils eine entsprechende Sensorgruppe, eine entsprechende Stromquelle und eine entsprechenden ECU-Einheit, die im Falle des Ausfalles des entsprechenden Saugrohrdruck-Sensors zum Ausführen der Kraftstoffeinspritzsteuerung unter Heranziehung des entsprechenden geschätzten Saugrohrdruckwertes ausgebildet ist, enthalten. Ferner sind die zwei Pfade jeweils über Einspritzsignal-Ausgangsanschlüssen über Umschalter mit dem Kraftstoffeinspritzventil verbunden. Auch können die Pfade über die ECU-Einheiten derart miteinander kommunizieren, dass eine Pfadumschaltung vorgenommen wird, wenn der eine Pfad in einen abnormalen Zustand gebracht ist, so dass eine Energie oder Leistung von einer Spannungs- oder Stromquelle an eine Ansteuerspule in Abhängigkeit vom Zustand des Einspritzsignal-Ansteueranschlusses des ausgewählten Pfades verteilt wird, der mit demjenigen einen Umschalter der Umschaltern verbunden ist, welcher durch das von der jeweiligen ECU-Einheit abgegebene Schaltsignal ausgewählt ist.
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Vorteil der Erfindung
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Gemäß der Erfindung mit den zuvor beschriebenen kennzeichnenden Merkmalen wird mit Rücksicht darauf, dass die Brennkraftmaschine im Falle eines Ausfalls des Saugrohrdruck-Sensors in dem System, in welchem das Steuerungsverfahren unter Anwendung der Saugrohrdruck-Sensoren angewandt wird, kontinuierlich gesteuert werden kann, eine hohe Zuverlässigkeit in einer Brennkraftmaschine gewährleistet, die durch das Steuerungsverfahren gemäß der Erfindung gesteuert wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Funktion eines Hauptteiles einer Diagnosevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 veranschaulicht in einer generellen Darstellung ein Brennkraftmaschinen-Steuerungssystem, welches die Diagnosevorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung enthält.
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3 veranschaulicht in einem Blockdiagramm einen Hauptteil des Brennkraftmaschinen-Steuerungssystems, welches die Diagnosevorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung enthält.
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4 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm einen Prozess bzw. ein Verfahren des Hauptteiles der Diagnosevorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung.
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5 zeigt ein Beispiel einer Datentabelle, die bei der Berechnung eines geschätzten Saugrohrdrucks herangezogen wird.
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6 zeigt ein weiteres Beispiel der Datentabelle, die bei der Berechnung des geschätzten Saugrohrdrucks herangezogen wird.
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Beste Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nunmehr eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. 2 zeigt in einem Blockdiagramm einen Hauptteil einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, die eine Ausfall-Diagnosevorrichtung enthält. In 2 stellt eine Brennkraftmaschine 1 eine Kolben-Brennkraftmaschine für ein Flugzeug dar, und sie ist zum Starten mit einem Anlassermotor 2 ausgestattet. Obwohl in 2 die Komponenten für zwei Zylinder dargestellt sind, ist die Anzahl der Zylinder in der Brennkraftmaschine 1 nicht beschränkt. Ein Ansaugkrümmer 3 der Brennkraftmaschine 1 ist mit Kraftstoffeinspritzventilen 4 und Saugrohrdruck-Sensoren 5 auf der Einströmungsseite des Kraftstoffeinspritzventils 4 zur Ermittlung eines Drucks in dem Ansaugkrümmer 3 versehen. Wenn diese beiden Saugrohrdruck-Sensoren unterschieden werden, wird der eine für die Hauptsteuerung als erster Saugrohrdruck-Sensor 5A bezeichnet, und der eine für die Reserve wird als zweiter Saugrohrdruck-Sensor 5B bezeichnet.
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Auf der Einströmseite des Saugrohrdruck-Sensors 5 ist ein Drosselklappenkörper 6 vorgesehen, und an dem Drosselklappenkörper 6 ist eine Drosselklappe bzw. ein Drosselventil 7 angebracht. Die Drosselklappe 7 wird durch einen Motor 8 angesteuert. Der Drosselklappenkörper 6 ist mit einem Drosselklappen-Sensor 6A zur Ermittlung einer Drosselklappenöffnung versehen. Bekannte Sensoren, die für die Steuerung der Brennkraftmaschine benötigt werden, wie ein Atmosphärendruck-Sensor 9, ein Nocken-Impulsgeber 10, ein Klemm-Impulsgeber 11, ein Kühlwassertemperatur-Sensor 12 und ein Lufttemperatur-Sensor 13 und so weiter sind für die Steuerung der Brennkraftmaschine 1 vorgesehen.
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Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 14 dient zur Ausführung einer Kraftstoffeinspritzung oder Zündsteuerung entsprechend einem Programm auf die Aufnahme von Ausgangssignalen von den oben beschriebenen entsprechenden Sensoren. Die ECK-Einheit 14 besitzt eine Ausfall-Diagnosefunktion für die Saugrohrdruck-Sensoren 5.
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3 veranschaulicht in einem Blockdiagramm einen generellen Aufbau des oben beschriebenen Brennkraftmaschinen-Steuerungssystems. Wie in 3 veranschaulicht, ist das Steuerungssystem gemäß dieser Ausführungsform unter dem Gesichtspunkt der Ausfallsicherheit mit zwei Systemen von Detektierschaltungen für die Sensoren und die ECU-Einheiten 14 versehen. Diese Systeme werden als A-Pfad 100 bzw. als B-Pfad 200 bezeichnet. Der A-Pfad 100 enthält eine A-Sensorgruppe 101, die die in Verbindung mit 2 beschriebenen Sensoren umfasst, eine A-Stromquelle 102 und eine ECU-Einheit 14A für den A-Pfad. In entsprechender Weise enthält der B-Pfad 200 eine B-Sensorgruppe 201, eine B-Stromquelle 202 und eine ECU-Einheit 14B für den B-Pfad. Der erste Saugrohrdruck-Sensor 5A ist in der A-Sensorgruppe 101 enthalten, und der zweite Saugrohrdruck-Sensor 5B ist in der B-Sensorgruppe 201 enthalten. Obwohl bei dieser Ausführungsform die Atmosphärendruck-Sensoren 9 (9a und 9b) auf Schaltungsplatinen, die die ECU-Einheit 14A und die ECU-Einheit 14B bilden, oder in (nicht dargestellten) Gehäusen der ECU-Einheiten 14A und 14B vorgesehen sind, sind die Positionen der Installation der Atmosphärendruck-Sensoren 9 darauf nicht beschränkt.
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Die ECU-Einheiten 14A und 14B sind imstande, miteinander auf zwei Wegen über nicht dargestellte Kommunikationsschnittstellen zu kommunizieren. Ein Ende (Minus-Seite) der jeweiligen Ansteuerspule des für den jeweiligen Zylinder 15 (von denen lediglich einer dargestellt ist) vorgesehenen Kraftstoffeinspritzventils 4 ist mit Einspritzsignal-Ausgangsanschlüssen OA bzw. OB der ECU-Einheiten 14A bzw. 14B über Umschalter 16, 17 verbunden. Das andere Ende der Ansteuerspule 15 ist mit einer Spannungs- bzw. Stromquelle 19 verbunden, die beispielsweise eine Spannung von 14 V über einen Leistungsschalter 18 abgibt. Der Leistungsschalter 18 ist mit einer Stromsteuerungsfunktion versehen. Die Spannungs- bzw. Stromquellen 19 und die Leistungsschalter 18 sind in den ECU-Einheiten 14A bzw. 14B vorgesehen.
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Ein von der ECU-Einheit 14A abgegebenes Schaltsignal SA wird einer Eingangsseite einer NAND-Schaltung 20 auf der einen Seite zugeführt, und ein von der ECU-Einheit 14B abgegebenes Schaltsignal SB wird einer Eingangsseite der NAND-Schaltung 20 auf der anderen Seite über ein NICHT-Glied 21 zugeführt. Das Ausgangssignal der NAND-Schaltung 20 wird dem Umschalter 16 und über ein weiteres Nicht-Glied 22 dem Umschalter 17 zugeführt.
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Energie bzw. Leistung wird von der Spannungs- bzw. Stromquelle 19 an die Ansteuerspule 15 in Abhängigkeit vom Zustand des Einspritzsignal-Ausgangsanschlusses des Pfades verteilt, der mit demjenigen einen Umschalter der Umschalter 16, 17 verbunden ist, welcher durch die Schaltsignale SA und SB ausgewählt ist. Die Ventil-Öffnungsdauer des Kraftstoffeinspritzventils 4, das heißt die Menge der Kraftstoffeinspritzung ist durch die Dauer dieser Energie- bzw. Leistungsverteilung bestimmt.
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Anschließend werden die Diagnose des Saugrohrdruck-Sensors des Hauptsteuerungs-A-Pfades 100 und eine Kompensation im Falle eines Ausfalls erläutert. Der B-Pfad 200 kann zur Unterstützung des A-Pfades 100 herangezogen werden, wenn der A-Pfad 100 in einen abnormalen Zustand gebracht ist und die Pfadumschaltung vorgenommen wird. Dabei wird ein Beispiel der Nutzung eines Ersatzwertes ohne Umschaltung des Pfades in dem Fall betrachtet, dass der A-Pfad 100 sich im abnormalen Zustand befindet.
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4 veranschaulicht in einem Ablaufdiagramm den Ausfall-Diagnoseprozess bzw. das Ausfall-Diagnoseverfahren bezüglich des Saugrohrdruck-Sensors 5A. Beim Schritt S1 wird die ECU-Einheit 14A initialisiert. Beim Schritt S2 werden eine Ausgangsspannung VPMa des ersten Saugrohrdruck-Sensors 5A des A-Pfades 100, eine Ausgangsspannung VPAa des Atmosphärendruck-Sensors 9a des A-Pfades 100, ein Ausgangssignal PLP des Drosselklappen-Sensors 6A und ein von einem Klemm-Impulsgenerator 11 des A-Pfades 100 abgegebener Klemmimpuls PLS ermittelt.
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Beim Schritt S3 wird ein physikalischer Wert PAa (mmHg) des atmosphärischen Drucks auf der Grundlage der Ausgangsspannung VPAa berechnet. Die Ausgangsspannungen werden beispielsweise unter Heranziehung einer vorbereiteten Umsetzungstabelle in physikalische Werte umgesetzt. Beim Schritt S3 wird die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne auf der Grundlage des Klemmimpulses PLS, beispielsweise durch die Intervalle der Klemmimpulse PLS berechnet.
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Beim Schritt S4 wird bestimmt, ob die Ausgangsspannung VPMa des Saugrohrdruck-Sensors 5A einen bestimmten oberen Grenzwert (in diesem Falle 4,5 V) überschreitet oder nicht. Falls die Bestimmung negativ verläuft, geht die Prozedur weiter zum Schritt S5.
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Beim Schritt S5 wird bestimmt, ob die Spannung VPMa kleiner als ein bestimmter unterer Grenzwert (von beispielsweise 0,5 V) ist oder nicht. Falls die Bestimmung bei diesem Schritt negativ verläuft, geht die Prozedur weiter zum Schritt S6, bei dem ein Saugrohrdruck PMx unter Bezugnahme auf die Umsetzungstabelle auf der Grundlage der Ausgangsspannung VPMa des Saugrohrdruck-Sensors 5A berechnet wird.
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Wenn die Bestimmung beim Schritt S4 bejahend ausfällt, ist bestimmt, dass der Saugrohrdruck-Sensor 5A infolge eines Kurzschlusses oder dergleichen ausgefallen ist. Daher geht die Prozedur weiter zum Schritt S7. Beim Schritt S7 wird ein geschätzter Saugrohrdruckwert PMcal als Ersatz für den Ausgangs- bzw. Abgabewert des Saugrohrdruck-Sensors 5A auf der Grundlage der Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne (1/min), der Drosselklappenöffnung PLP (%) und des atmosphärischen Drucks PAa (mmHg) berechnet.
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Wenn die Bestimmung beim Schritt S5 ebenso bejahend ausfällt, ist bestimmt, dass der Saugrohrdruck-Sensor 5A infolge einer Unterbrechung oder dergleichen ausgefallen ist, und die Prozedur geht weiter zum Schritt S7, bei dem der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal berechnet wird.
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Der beim Schritt S7 berechnete geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal wird als Ersatzwert für einen Saugrohrdruckwert PMa verwendet, der durch den Saugrohrdruck-Sensor 5A (Schritt S8) ermittelt ist.
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Anschließend wird ein spezifisches Beispiel von Beziehungen zwischen den Größen atmosphärischer Druck PA, Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne, Drosselklappenöffnung PLP und Saugrohrdruck PMa beschrieben, die für die Erzielung des geschätzten Saugrohrdruckwertes PMcal herangezogen werden.
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5 veranschaulicht in einer Datentabelle die Beziehungen zwischen der Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne, dem atmosphärischen Druck PA, dem Saugrohrdruck PMa und der Drosselklappenöffnung PLP. Die Daten werden erhalten, wenn der atmosphärische Druck PA in der Testvorrichtung auf 550 mmHg festgelegt ist, in welcher der atmosphärische Druck PA auf verschiedene Werte festgelegt sein kann, und die Brennkraftmaschine 1 wird bei verschiedenen Drehzahlen Ne betrieben. Auf der vertikalen Achse ist der Saugrohrdruck PMa aufgetragen, und auf der Querachse ist die Drosselklappenöffnung PLP angegeben. Der atmosphärische Druck PA von 550 mmHg wird als repräsentativer atmosphärischer Luftdruck angenommen; er wird in dem Fall erhalten, dass ein Flugzeug, in welchem die Brennkraftmaschine 1 angebracht ist, in einer Höhe von 8000 Fuß (entsprechend 2438 m) in der Luft fliegt.
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Unter Heranziehung der in 5 dargestellten Daten wird der Saugrohrdruck PMa erhalten, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne gegeben ist mit 2300 min–1 und wenn die Drosselklappenöffnung PLP gegeben ist mit 35%. Wenn in 5 ein Schnitt zwischen einer Linie von 35% bei der Drosselklappenöffnung PLP (vertikale Linie) und einer gekrümmten Linie, welche die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne von 2300 min–1 als Punkt X dargestellt ist, kann der Saugrohrdruck PMa an dem Schnittpunkt X ermittelt bzw. gelesen werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal erhalten werden kann. Der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal, der hier erhalten wird, beträgt 420 mmHg. Die in 5 dargestellten Daten werden in einer Speichereinrichtung in den ECU-Einheiten 14A, 14B gespeichert, und der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal kann dadurch berechnet werden, dass eine funktionale Berechnung oder eine lineare Interpolation ausgeführt werden.
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6 veranschaulicht in einer Darstellung eine Beziehung zwischen dem Saugrohrdruck PMa bei verschiedenen atmosphärischen Drucken (750 mmHg, 550 mmHg, 350 mmHg) und Drosselklappenöffnungen PLP, wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne gegeben ist mit 2300 min–1.
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Nunmehr wird eine Prozedur ohne Heranziehung des repräsentativen atmosphärischen Drucks, jedoch unter Heranziehung von Daten in einer Kennlinienkurve, wie sie in 6 gezeigt sind, zur Erzielung des geschätzten Saugrohrdrucks PMcal bei einem Zwischen-Atmosphärendruck beschrieben, der nicht in der Kennlinienkurve vorhanden ist. Unter der Annahme, dass ein Flug beispielsweise in einer Höhe von 9500 Fuß (entsprechend 2896 m) erfolgt, wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der atmosphärische Druck PA gegeben ist mit 520 mmHg, bei dem die Brennkraftmaschinen-Drehzahl Ne gegeben ist mit 2300 min–1 und bei dem die Drosselklappenöffnung PLP gegeben ist mit 35%. Zunächst werden die Schnittpunkte zwischen einer Linie (vertikale Linie), die 35% bei der Drosselklappenöffnung PLP angibt, und den Kennlinien von 350 mmHg und 550 mmHg beim atmosphärischen Druck PA als Punkt A bzw. als Punkt C dargestellt. An einer Schnittstelle B zwischen einer virtuellen Kennlinienkurve von 520 mmHg beim atmosphärischen Druck und der 35-Prozent-Linie der Drosselklappenöffnung PLP ist angenommen, dass diese Schnittstelle ein Mittelpunkt zwischen dem Punkt A und dem Punkt C ist.
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Der durch den Punkt B angegebene Saugrohrdruck PMa kann durch die Interpolationsberechnung auf der Grundlage der Koordinaten des Punkts A, des Punkts B und des Punkts C erhalten werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass die Koordinaten der betreffenden Punkt A, B, C (PLP, PMa, PA) gegeben sind mit A (35, 250, 350), B (35, PMa, 520) und C (35, 415, 550). Der Saugrohrdruck PMa kann durch folgenden Ausdruck berechnet werden: PMa = 250 + (415 – 250)/(550 – 350) × (520 – 350)
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Entsprechend diesem Ausdruck wird der Saugrohrdruck PMa mit 390 mmHg erhalten, das heißt, dass der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal mit 390 mmHg erhalten wird.
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Durch Erzeugen von Datentabellen, wie in 6 veranschaulicht, beispielsweise von 500 min–1 ausgehend in Inkrementen von 500 min–1 bis zur oberen Nutzungsgrenze von 3000 min–1 und durch Speichern dieser Tabellen in den ECU-Einheiten 14A und 14B kann der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal entsprechend verschiedenen Brennkraftmaschinen-Drehzahlen berechnet werden.
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1 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine Funktion eines Hauptteiles der ECU-Einheit 14A, der das in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm gemäß 4 beschriebene Verfahren ausführt. Eine Abnormalitäts-Bestimmungseinheit 35 bestimmt das Vorhandensein einer Abnormalität in dem Saugrohrdruck-Sensor 5A in Abhängigkeit davon, ob die Ausgangsspannung VPMa des Saugrohrdruck-Sensors 5A außerhalb eines bestimmten Spannungsbereiches liegt (beispielsweise von 0,5 V bis 4,5 V). Falls der Saugrohrdruck-Sensor 5A normal arbeitet, wird die Ausgangsspannung VPMa an eine Saugrohrdruck-Recheneinheit 36 abgegeben. Die Saugrohrdruck-Recheneinheit 36 enthält eine Koordinatentabelle zwischen dem Spannungswert VPMa und dem Druckwert PMa, und sie gibt den dem eingegebenen Spannungswert VPMa entsprechenden Druckwert PMa ab. Der Saugrohrdruck PMa wird einer Brennkraftmaschinen-Steuerungseinheit 37 zugeführt und zur Berechnung der Größe der Kraftstoffeinspritzung oder der Zündzeit herangezogen.
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Wenn der Saugrohrdruck-Sensor 5A in einen Ausfallzustand gebracht ist, wird der geschätzte Saugrohrdruckwert PMcal in einer Saugrohrdruck-Schätzeinheit 30 berechnet, und der geschätzte Wert PMcal wird an die Brennkraftmaschinen-Steuerungseinheit 37 als Saugrohrdruck PMa abgegeben.
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Wenn der Saugrohrdruck-Sensor in den ausgefallenen Zustand gebracht bzw. gelangt ist, wird auf diese Weise der geschätzte Saugrohrdruckwert unter Heranziehung des Ausgangssignals von dem Sensor, der von dem Saugrohrdruck-Sensor verschieden ist, dessen Ausfall bestimmt ist, sowie der Brennkraftmaschinen-Drehzahl, der Drosselklappenöffnung bzw. des atmosphärischen Drucks berechnet; der berechnete Wert wird als Ersatz für das Ausgangssignal des Saugrohrdruck-Sensors herangezogen, um die Brennkraftmaschinen-Steuerung fortzusetzen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brennkraftmaschine
- 3
- Einlasskrümmer
- 4
- Kraftstoffeinspritzventil
- 5 (5A, 5B)
- Saugrohrdruck-Sensor
- 9 (9a, 9b)
- Atmosphärendruck-Sensor
- 14 (14A, 14B)
- ECU-Einheit
- 30
- Saugrohrdruck-Schätzeinheit
- 35
- Abnormalitäts-Bestimmungseinheit
- 36
- Saugrohrdruck-Recheneinheit
- 37
- Brennkraftmaschinen-Steuerungseinheit
