DE2804391C2

DE2804391C2 -

Info

Publication number: DE2804391C2
Application number: DE2804391A
Authority: DE
Inventors: Richard 7144 Asperg De Bertsch; Hans 7121 Walheim De Schnuerle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-02-02
Filing date: 1978-02-02
Publication date: 1987-09-17
Also published as: US4227491A; GB1592439A; DE2804391A1; JPS54111021A

Description

Stand der Technik

Aufgrund der großen wirtschaftlichen Bedeutung des Automobilbaus so wie des öffentlichen Interesses an Wirtschaftlichkeit und Umwelt schonung in diesem Zusammenhang gibt es vielfältige Anstrengungen zur Optimierung des Betriebsverhaltens einer Brennkraftmaschine. Es ist allgemein bekannt, Kraftstoffzumeßsignale ausgehend von Last und Drehzahl zu bilden und diese Grundzumeßsignale dann anschließend noch irgendwelchen Korrekturgrößen zu unterwerfen.

Die DE-OS 25 22 283 offenbart eine "Vorrichtung zur Start- und/oder Nachstartanreicherung" des einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches. Dabei werden Grundzumeßsignale tp gebil det und anschließend korrigierend in der Weise eingegriffen, daß es gelingt, "in feinfühliger Weise und abgestimmt auf die Drehzahl und Belastungsverhältnisse beim Start- und Nachstartbetrieb das der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch so anzurei chern, daß ein einwandfreier Motorbetrieb garantiert ist". (Seite 14, letzter Absatz). Nach Fig. 2 dieser DE-OS ′283 ist vorgesehen, für eine bestimmte Zeitdauer einen konstanten Anreicherungsfaktor vorzusehen, der anschließend in maximal 60 Sekunden drehzahlabhängig oder auch lastabhängig abgeregelt wird (Seite 12, erster Absatz).

Die DE-OS 27 28 414 offenbart "Verfahren und Einrichtung zum Steuern der Einspritzmenge bei Brennkraftmaschinen beim Kaltstart". Deren Fig. 3 zeigt normierte Kaltstartsteuerimpulse aufgetragen über der Drehzahl. Erkennbar ist eine anfangs konstante Anreicherung, die mit höherer Drehzahl zunehmend rasch verringert wird mit dem Ziel, "die für jede Verbrennung eingespritzte Kraftstoffmenge beim Anspringen (Hochlaufen) des Motors rasch zu reduzieren, um mit der bei stei gender Drehzahl abnehmenden Luftmenge je Ansaugtakt Schritt zu hal ten und somit auch beim Hochlaufen des Motors ein möglichst gut zündfähiges Gemisch bereitzustellen". (Seite 5, erster Absatz).

Eine besondere Art, die Kaltstartanreicherung zu reduzieren, zeigt auch die DE-OS 17 51 303. In ihr sind in den Fig. 3 und 7 über der Drehzahl aufgetragene hyperbolische Kurven dargestellt, mit de nen nach einer Anfangsphase konstanter Anreicherung die Mehrmenge zurückgenommen wird. Nach dem Text der DE-OS ′303 soll die für die Kraftstoffmehrmenge maßgebliche Öffnungsdauer der Einspritzventile umgekehrt proportional zur Drehzahl abnehmen (Seite 16, untere Hälf te des zweiten Absatzes).

Schließlich offenbart die DE-OS 24 50 988 eine "elektronisch ge steuerte Kraftstoffeinspritzanlage mit Warmlauf-Einrichtung und Kaltstartventil". Dabei soll die Warmlauf-Anreicherung last- und drehzahlabhängig erfolgen in der Weise, daß bei hoher Drehzahl die Anreicherung schneller abklingt (Seite 15, dritter Absatz).

Grundsätze der Warmlauf-Anreicherung sind somit bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es nun, spezielle Formen der Warmlauf-Anreicherung dar zustellen, um für beliebige Brennkraftmaschinentypen ein optimales Gemisch in den Brennräumen zur Verfügung zu stellen. Dem Fachmann sollen somit spezielle Arten der Warmlauf-Anreicherung aufgezeigt werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmalskombinationen der ein zelnen selbständigen Ansprüche.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäßen elektronischen Einrichtungen zur Steuerung des einer Brennkraftmaschine zuführbaren Kraftstoff-Luft-Gemisches er möglichen es, dem Fachmann Warmlauf-Anreicherungen zur Verfügung zu stellen, die er auf einzelne Brennkraftmaschinentypen anpassen kann. Damit ist gewährleistet, daß für beliebige Brennkraftmaschinen auch während der Warmlaufphase ein optimales Gemisch in den Brennräumen zur Verfügung gestellt werden kann.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 ein grobes Blockschaltbild einer Ein richtung zur Warmlauf-Anreicherung des einer Brennkraftma schine zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches und

Fig. 2 mehrere Diagramme mit möglichen Verläufen der Anreicherungs faktoren über der Drehzahl.

Beschreibung der Erfindung

Fig. 1 zeigt ein großes Blockschaltbild eines Kraftstoffzu meßsystems mit einer Einrichtung zur Warmlauf-Anreicherung. Mit 10 bis 12 sind Geber für Betriebskenngrößen wie Luftdurch satz im Ansaugrohr, Drehzahl und Temperatur bezeichnet. Dem Drehzahlgeber 11 folgt mittelbar z. B. nach Signalaufbereitungs stufen ein Zeitglied 13, welches als Schaltungsanordnung zur Bildung von Zumeßsignalen ausgehend von einer ersten Gruppe von Betriebskenngrößen (Last und Drehzahl) im Anspruch 1 be zeichnet ist. Nachgeschaltet ist dem Zeitglied eine Korrek turstufe 14, in der die Impulse vom Zeitglied 13 z. B. tempera turabhängig und im Sinne der Warmlauf-Anreicherung korrigiert werden. Dieser Korrekturstufe 14 schließt sich eine Verstärker stufe 15 für die Ansteuersignale der elektromagnetisch betätig baren Einspritzventile 16 an.

Die Einrichtung zur Warmlauf-Anreicherung ist mit 17 bezeich net. Eingangsgrößen dieser Einrichtung 17 sind ein Drehzahl signal vom Drehzahlgeber 11 und ein Temperatursignal vom Temperaturgeber 12. Ausgangsseitig ist die Einrichtung 17 zur Warmlauf-Anreicherung mit der Korrekturstufe 14 gekoppelt. Schließlich steht die Korrekturstufe 14 noch unmittelbar mit dem Temperaturgeber 12 in Verbindung, für den Fall, daß auch außerhalb der Warmlauf-Anreicherung eine temperaturabhängige Steuerung der Einspritzimpulse gewünscht wird.

Im Zeitglied 13 des in Fig. 1 gezeigten Blockschaltbildes werden Einspritzimpulse ausgehend von Last- und Drehzahlsi gnalen erzeugt. In der nachfolgenden Korrekturstufe 14 wer den diese Einspritzimpulse multiplikativ abhängig von weite ren Betriebskenngrößen, wie z. B. Motor- und Ansauglufttempe ratur, Luftdruck usw. korrigiert, in einer Verstärkerstufe 15 verstärkt und schließlich den elektromagnetisch betätigbaren Einspritzventilen 16 zugeleitet.

Zur Kompensation der Kraftstoffverluste infolge von Konden sation von Kraftstoff aus dem Kraftstoff-Luft-Gemisch an den Brennkraftmaschinen-Innenwänden dient die Einrichtung 17 zur Warmlauf-Anreicherung. Diese Einrichtung besteht aus einem Funktionsgenerator, der abhängig von der Drehzahl und z. B. der Temperatur der Brennkraftmaschine ein Ausgangssignal zur Steuerung der Korrekturstufe 14 abgibt. Bei rein multiplika tivem Einfluß der Warmlauf-Anreicherung erhielte die Brenn kraftmaschine bei hohen Drehzahlen zu viel Kraftstoff, was sich insbesondere ungünstig auf die Abgaszusammensetzung aus wirken würde. Die Abmagerung des angereicherten Gemisches bei höheren Drehzahlen ist deshalb erforderlich, weil ab einem bestimmten Benetzungsgrad der Innenflächen der Brennkraft maschine Kraftstoff wieder von diesen Innenflächen z. B. ab gesaugt und mit dem Luftstrom in die Brennräume hineingezogen wird und damit dem Verbrennungsvorgang zur Verfügung steht. Der Funktionsverlauf des Ausgangssignals der Einrichtung zur Warmlauf-Anreicherung kann unterschiedlich gestaltet und auf den jeweiligen Brennkraftmaschinentyp abgestimmt sein. Mög liche Funktionsverläufe sind in Fig. 2 dargestellt.

Fig. 2 enthält drei Gruppen von Diagrammen a bis c, in de nen der Warmlauf-Faktor über der Drehzahl aufgetragen ist. In allen Fällen wird der Warmlauf-Faktor bis zu einer Dreh zahl von 1000 U/min konstant gehalten. Bei der ersten Gruppe von Diagrammen in Fig. 2a knickt der Warmlauf-Faktor ober halb dieser Drehzahl in verschiedenen Kurvenverläufen ab.

Die ausgezogene Linie markiert eine bekannte lineare Rücknahme des Warmlauf-Faktors von 100 auf 0% im Drehzahlbereich von 1000 bis 4000 U/min. Eine gestrichelt bezeichnete und strichpunk tiert gezeichnete Linie verdeutlichen parabelförmige Rück nahmen des Warmlauf-Faktors.

Die in Fig. 2b gezeichnete zweite Gruppe von Warmlauf-Fakto ren über der Drehzahl zeigt sprungartige Rücknahmen des Warm lauf-Faktors beim Überschreiten bestimmter Drehzahlschwellen. Die ausgezeichnete Linie markiert einen einzigen Faktorsprung bei einer Drehzahl von 2500 U/min. und die gestrichelt ge zeichnete Linie einen 2-Phasensprung bei 2000 und 3250 U/min.

Schließlich zeigt die Gruppe von Diagrammen nach Fig. 2c noch kombinierte, d. h. lineare und sprungartige Rücknahmen des Warmlauf-Faktors über der Drehzahl. So wird z. B. der Warm lauf-Faktor oberhalb der Drehzahl von 1000 U/min. linear zu rückgenommen, um ab einer bestimmten Drehzahlschwelle sprung artig auf Null abgesenkt zu werden. Die Steigung des linearen Faktor-Ausfalles läßt sich z. B. temperatur- und/oder lastabhän gig gestalten.

Die in Fig. 2 gezeichneten verschiedenartigen Funktionsver läufe verdeutlichen zugleich die verschiedensten Eingriffs möglichkeiten bei der Bestimmung des Warmlauffaktors über der Drehzahl. Als wesentlichste Einflußgrößen seien die Tem peratur von Brennkraftmaschine und angesaugter Luft sowie die Last genannt. Der Einfluß der Temperatur ist deshalb bedeu tend, da die Kondensation von Kraftstoff an den Brennkraftma schinen-Innenwänden und damit der Verlust von Kraftstoff auf dem Kraftstoff-Luft-Gemisch wesentlich von der Temperatur ab hängt. Lastabhängig sollte der Warmlauffaktor deshalb sein, weil die in den Brennräumen zur Verfügung stehende Kraftstoff menge unmittelbar das abgebbare Drehmoment bestimmt. Reali sierbar ist der in Fig. 1 mit 17 bezeichnete Funktionsgene rator mit einem steuerbaren Schwellwertschalter, dem zur Bil dung der gewünschten Funktionsverläufe handelsübliche und dem Fachmann geläufige Funktionsgeneratoren zugeordnet sein können.

Claims

1. Elektronische Einrichtung zur Steuerung des einer Brennkraft maschine zuführbaren Kraftstoff-Luft-Gemisches abhängig von Be triebskenngrößen, wobei last- und drehzahlabhängig ein Grundzumeß signal erzeugt wird, das abhängig von Temperatur und Drehzahl im Sinne einer bei niedrigen Drehzahlen konstanten Anreicherung korri gierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines bestimmten Drehzahlwertes die Anreicherung parabelförmig über der Drehzahl ab gesenkt wird.

2. Elektronische Einrichtung zur Steuerung des einer Brennkraft maschine zuführbaren Kraftstoff-Luft-Gemisches abhängig von Be triebskenngrößen, wobei last- und drehzahlabhängig ein Grundzumeß signal erzeugt wird, das abhängig von Temperatur und Drehzahl im Sinne einer bei niedrigen Drehzahlen konstanten Anreicherung kor rigierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreicherung über der Drehzahl treppenförmig bei bestimmten Drehzahlschwellen abgesenkt wird

3. Elektronische Einrichtung zur Steuerung des einer Brennkraft maschine zuführbaren Kraftstoff-Luft-Gemisches abhängig von Be triebskenngrößen, wobei last- und drehzahlabhängig ein Grundzumeß signal erzeugt wird, das abhängig von Temperatur und Drehzahl im Sinne einer bei niedrigen Drehzahlen konstanten Anreicherung kor rigierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anreicherung über der Drehzahl zwischen zwei Drehzahlwerten linear rampenförmig abfällt und beim zweiten Drehzahlwert sprungartig abge senkt wird.

4. Elektronische Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Steigung des linearen Abfalls temperatur- und/oder lastabhängig ist.