DE2846804A1

DE2846804A1 - Verfahren und anordnung zur erzielung einer korrektur einer kennlinie, die in einer ansteuereinrichtung fuer ein kraftstoffzumessorgan einer brennkraftmaschine gespeichert ist

Info

Publication number: DE2846804A1
Application number: DE19782846804
Authority: DE
Inventors: Istvan Dipl Ing Geiger; Christian Dipl Ing Klarhoefer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1978-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1980-09-11
Also published as: DE2846804C2

Description

- 4 K 2634/1702-pt-hu-sa 24. Okt. 1978

Verfahren und Anordnung zur Erzielung einer Korrektur einer Kennlinie, die in einer Ansteuereinrichtung für ein Kraftstoffzumeßorgan einer Brennkraftmaschine gespeichert ist

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Mit besonderem Vorteil läßt sich die Erfindung bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge einsetzen; die Anwendung der Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf stationäre Brennkraftmaschinen.

Vie allgemein bekannt, muß zur Sicherstellung einer optimalen Verbrennung in der Brennkraftmaschine für die Einhaltung eines bestimmten Kraftstoff-Luft-Gemischs Sorge getragen werden. Bei Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung erfolgt dies durch eine entsprechende Beeinflussung des Kraftstoffzumeßorgans, und zwar entweder durch Beeinflussung des Drucks des Kraftstoffs bei konstant gehaltender Länge der Einspritzimpulse oder durch Änderung der Länge der Impulse oder aber - bei kontinuierlicher Einspritzung - durch Ändern des Austrittsquerschnitts.

Viii man eine schnelle Berücksichtigung von Änderungen des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine bei der zugeführten Kraftstoffmenge erreichen, so speichert man in der Ansteuereinrichtung als Kennlinie den Zusammenhang zwischen der Ansteuergröße für das Kraftstoffzumeßorgan,

ORIGINAL SNSFECTED

030037/0002

VorslUondor Vorstand: Toni Schmücker, Vorsitzender ■ Horst Backsmann · Prot. Dr. techn. Ernst Fiala - Dr. jur. Peter Frerlc

also beispielsweise einen die Dauer der Einspritzimpulse "bestimmenden elektrischen Wert, und der Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, die die jeweils erforderliche zuzuführende Kraftstoff menge "bestimmt. Diese Betriebsgröße ist in der Regel - neben der Drehzahl - der Luftdurchsatz, also die von der Brennkraftmaschine je Zeiteinheit angesaugte Luftmenge. Der Kraftstoffdurchsatz, d.h. die je Zeiteinheit zugeführte Kraftstoffmenge, ist bei mit der Drehzahl getakteter Einspritzung über einen - nicht notwendigerweise konstanten - Faktor proportional der Drehzahl der Maschine und der dem jeweiligen Wert der Betriebsgröße zugeordneten Dauer des Einspritzimpulses, die, wie gesagt, in der Ansteuereinrichturig gespeichert ist.

Eine derartige Steuereinrichtung würde über längere Betriebsdauern nur dann einwandfrei arbeiten, also einen optimalen 'Verbrennungsvorgang garantieren, wenn die tatsächlich für die Brennkraftmaschine geltende Kennlinie im Sinne der obigen Definition auch über längere Betriebszeiten übereinstimmen würde mit der gespeicherten Kennlinie. Voraussetzung für ein einwandfreies Funktionieren einer derartigen Steuerung; bei Maschinen einer großen Serie ist ferner, daß sehr geringe Fertigungstoleranzen eingehalten werden, so daß nicht schon von vornherein die einzelnen Brennkraftmaschinen der Serie größere Abweichungen ihrer individuellen optimalen Kennlinien (stets im Sinne der obigen Definition) von der für die Serie einmal festgelegten Kennlinie aufweisen.

Der Tatsache, daß durch Alterung und Fertigungsstreuung erhebliche Abweichungen der Ist-Kennlinien von den gespeicherten Soll-Kennlinien auftreten können, tragen ein Verfahren und eine Vorrichtung Rechnung, die in der DE-OS 26 33 β^Ί, F02d, 35/00, beschrieben sind und im Prinzip darauf hinauslaufen, der beschriebenen Steuerung eine Regelung zu überlagern, bei der in Teilbereichen des Kennfeldes der Brennkraftmaschine mittels einer im Abgassystem der Brennkraftmaschine angeordneten Λ,-Sonde eine dem Istwert des Kraftstoffdurchsatzes entsprechende Große meßtechnisch erfaßt und mit einem für den betreffenden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine geltenden Sollwert verglichen wird. Aus der Differenz

0 30 037/0002

2146804

wird ein Korrektursignal gewonnen, das als Faktor zur Korrektur der aus der gespeicherten Kennlinie entnommenen Kraftstoffmenge auch, in den übrigen Teilbereichen des Kennfeldes Verwendung findet.

Das bekannte Verfahren bzw. die bekannte Vorrichtung sehen also eine Regelung bei bestimmten Betriebszuständen vor. Insbesondere bei zum Antrieb von Fahrzeugen dienenden Brennkraftmaschinen ist aber eine derartige "Überprüfung" der Gültigkeit der gespeicherten Kennlinie und gegebenenfalls die Vornahme·einer Korrektur nur bei bestimmten Betriebspunkten der Brennkraftmaschine unsicher, da man im Hinblick auf die Streuung der Maschineneigenschaften und die wechselnden Fahrbedingungen die Betriebsparameter "von vornherein nicht genau festlegen kann.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine zu seiner Durchführung geeignete Anordnung zu schaffen, die eine höhere Genauigkeit der Korrektur gegenüber dem Stand der Technik sicherstellen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Hauptanspruchs; eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 2. Die weiteren Uhteransprüche schützen vorteilhafte Anordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Überprüfung der Gültigkeit der gespeicherten Kennlinie bzw. die Erzeugung eines Korrektursignals bei jedem stationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine vorgenommen wird, sofern dieser eine vorgegebene Zeitbedingung erfüllt. Durch diese Vorgabe einer Mindestzeitspanne für das Vorliegen eines stationären Betriebs, der gekennzeichnet ist durch wenigstens annähernde Konstanz zumindest einer vorgegebenen Betriebsgröße, z.B. von Drehzahl und/oder Saugrohrunterdruck der Brennkraftmaschine, ist es möglich, auf dem Markt befindliche Sensoren zur Messung von Kraftstoff mengen, die in der Regel nach dem Prinzip der Verdrängungszähler, z.B. als Ovalradzähler, arbeiten, zu verwenden, obwohl

030037/0002

ORJGmAL INSPECTED

sie ein verhältnismäßig langsames Ansprechverhalten besitzen. Sie messen nur dann mit hinreichend großer Genauigkeit, wenn der jeweilige Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einige Sekunden lang konstant "bleut. Dem stehen ihre Vorteile, nämlich die erwähnte Genauigkeit und der niedrige Preis, gegenüber.

Die "bei der Erfindung demgemäß vorgesehene direkte Messung des Kraftstoffdurchsatzes bietet gegenüber der Verwendung einer Λ. -Sonde beim Stand der Technik den Vorteil, daß mit beliebigen Luftzahlen gefahren werden kann, während handelsübliche A-Sonden nur ein stöchiomebrioches Kraftstoff-Luft-Verhältnis anzeigen.

Eine Erhöhung der Genauigkeit ergibt sich, wenn gemäß'Anspruch 2 als weitere Vorbedingung für die Abgabe einer Korrekturgröße an die Ansteuereinrichtung eine vorgegebene Anzahl von Messungen verlangt wird, wobei die Korrekturgröße durch Mittelwertbildung aus den verschiedenen Meßwerten gewonnen wird.

Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren erläutert, von denen Figur 1 ein Blockschaltbild eines mit der Erfindung ausgerüsteten Kraftstoffzumeßsystems für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine wiedergibt, während Figur 2 ein die Arbeitsweise veranschaulichendes Diagramm enthält. Die Figuren 3 und· 5 zeigen Blockschaltbilder für zwei verschiedene Ausbildungen des von der Erfindung betroffenen Bereichs des Kraftstoffzumeßsystems nach Figur 1, während die Figuren 4 voia 6 die Wirkungsweise erläuternde Zeitdiagramme für verschiedene Größen in den Schaltungen wiedergeben.

Die da3?gestellten Blockschaltbilder sind so weit aufgelöst in einzelne Blöcke, daß diese handelsübliche Schaltgruppen bzw. Schaltungsbausteine darstellen, also eine weitere Darstellung von Schaltungseinzelheiten sich für den fachmännischen Leser erübrigt.

030037/0002

2166806

Betrachtet man zunächst das in Figur 1 dargestellte gesamte Kraftstoffzumeßsystem, so enthält es als Kern die elektronische Ansteuereinrichtung 1, die in diesem Ausführungsbeispiel die Dauer der Kraftstoffeinspritzimpulse des Kraftstoffzumeßorgans 2 "bestimmende elektrische Impulse t. entsprechend einer in ihr gespeicherten .Kennlinie erzeugt, die den Zusammenhang zwischen dem Kraftstoffdurchsatz m_ und damit der Dauer der Impulse t. (konstante Druckverhältnisse vorausgesetzt) einerseits sowie den Betriebsgrößen Drehzahl η und Luftdurchsatz m_T wieder-

Jj

gibt. Diese beiden Betriebsgrößen werden also der Ansteuereinrichtung eingangsseitig zugeführt, und ihre Ausgangsimpulse t. werden in dem hier mit elektromagnetischen Einspritzventilen ausgerüsteten Kraftstoffzumeßorgan zur Einspritzung der den jeweiligen Werten von Drehzahl und Luftdurchsatz entsprechenden Kraftstoffmenge in das Saugrohr bzw. die Zylinder der Brennkraftmaschine 3 ausgewertet.

Zur Vereinfachung der Darstellung wird zunächst von dem etwas idealisierten Pail ausgegangen, daß der Kraftstoffdurchsatz über einen konstanten Faktor K proportional ist dem Produkt von Drehzahl η und Einspritzdauer t.:

el, = K . η . t.

-D X

Dann sind die einzelnen Bausteine der erfindungsgemäßen Anordnung zur Kontrolle und gegebenenfalls Korrektur der beschriebenen betriebsgrößenabhängigen Steuerung des Kraftstoffdurchsatzes besonders einfach aufgebaut, da der konstante Faktor K für alle Betriebsweisen der Brennkraftmaschine denselben Wert hat.

Der beschriebene Steuervorgang führt, wie eingangs dargelegt, nur dann zu einer einwandfreien Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs, d.h. nur dann zu einem vorgegebenen Wert der Luftzahl λ. , wenn infolge nur sehr geringer Serientoleranzen und guter zeitlicher Konstanz der Arbeitsweise aller Bauteile, die an dem Steuervorgang beteiligt sind,

030037/0002

y λ. y- ■■..■■

sich, ein tatsächlicher Zusammenhang zwischen Kraftstoffdurchsatz, Drehzahl und Dauer der Einspritzimpulse mit einem Istwert K des oben erläuterten Faktors ergibt, der gleich dem durch Speicherung in der Ansteuereinrichtung 1 vorgegebenen Sollwert K- ist. Um dies zu kontrollieren und gegebenenfalls eine Korrektur zu erzielen, sind im folgenden zu beschreibende Schaltungsteile vorgesehen, die nach Art einer Regelung durch Abgriff verschiedener Größen in Steuerrichtung hinter der Ansteuereinrichtung 1 den Istwert K des besagten Faktors berechnen und vergleichen mit dem vorgegebenen Sollwert K_Q; bei Abweichungen, zumindest solchen, die einen vorgegebenen Minimalwert überschreiten, wird der Ansteuereinrichtung 1 ein dann von ihr bei allen Betriebsweisen der Brennkraftmaschine berücksichtigtes Korrektursignal £_ K zugeführt.

Dieser Istwert K des erläuterten Faktors wird in der ersten Rechenstufe 4 ermittelt aus ihr zugeführten Signalen für die tatsächliche Dauer der Einspritzimpulse t., den mittels des Meßfühlers 5 ermittelten tatsächlichen Kraftstoffdurchsatζ A₁₃ und die mittels des Drehzahlsensors 6 ermittelte Drehzahl η der Brennkraftmaschine 3· Infolge der noch zu beschreibenden Zeitbedingungen für die Auslösung des im einzelnen noch zu beschreibenden Regelvorgangs zur Gewinnung der Korrekturgröße Δ K kann als Sensor 5 für den Kraftstoffdurchsatz ein handelsüblicher, billiger Durchflußmesser Einsatz finden, der -'was sonst als Nachteil empfunden wird - eine gewisse Mindestzeit zur Messung benötigt.

Eine erste dieser Zeitbedingungen wird realisiert durch die Schaltgruppe 7 und besteht darin, daß eine Berechnung des Istwerts K des Faktors in der ersten Rechenstufe 4 nur bei zumindest annähernd stationärem Betrieb der Brennkraftmaschine erfolgt; eine Bedingung, die durch Überwachen eines Drehzahlsignals und eines in dem Sensor 8 gewonnenen Signals für den Saugrohrunterdruck ρ der Brennkraftmaschine in der Sehalteinheit 7 realisiert wird.

Ist diese Bedingung erfüllt, d.h. zeigen aufeinanderfolgende Einzelmessungen von η und ρ nur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs lie-

030037/000 2

gende Abweichungen voneinander, so gibt die Schalteinheit 7 Freigabesignale sowohl an die erste Rechenstufe 4 als auch an den später als zweiten Zähler bezeichneten Zähler S, der eine weitere Bedingung realisiert, nämlich eine vorgegebene Mindestanzahl von Messungen festlegt, die Voraussetzung für die Erzeugung des Korrektursignals<£_ K in der Vergleichsstufe 10 sind.

Unter der von der Schalteinheit 7 geprüften Voraussetzung des Voriiegens stationären Betriebs der Brennkraftmaschine ermittelt die erste Rechenstufe 4 also aus den ihr zugeführten Werten den Istwert K des oben definierten Faktors, der den Zusammenhang zwischen Eraftstoffdurchsatz, Drehzahl und Zeitdauer der Einspritzimpulse bestimmt, und liefert die für die einzelnen Meßvorgänge ermittelten Werte K an die ihr nachgeschaltete zweite Rechenstufe 11, die sowohl einen Speicher für diese Werte als auch eine Recheneinheit zur Mittelwertbildung enthält. Ist die in dem Zähler 9 vorgegebene Mindestzahl von Messungen absolviert, so gelangt an den einen der beiden Eingänge der Vergleichsstufe 10 das den Mittelwert K des Faktors wiedergebende, in der zweiten Rechenstufe 11 erzeugte Signal, und bei hinreichend großen Abweichungen zwischen K und dem vorgegebenen Sollwert E„ wird ein Korrektursignal Δ K der Ansteuereinrichtung 1, zugeleitet.

Durch diese Mittelwertbildung wird ein Gewinn an Genauigkeit erzielt, da stochastische Störungen unterdrückt werden.

Überschreitet die "Regelabweichung" zwischen K und K„ einen vorgegebenen Maximalwert bzw. wird diese Abweichung so groß, daß sie durch Korrekturgrößen .:IK nicht mehr behoben werden kann, so wird von der Vergleichsstufe 10 her der Warnsignalgeber 12 eingeschaltet, der ein optisches oder akustisches Signal erzeugt.

Die grundsätzliche Arbeitsweise der Anordnung nach Figur 1 veranschaulicht nochmals das Zeitdiagramm nach Figur 2: Jeweils eine Mindestanzahl von Meßvorgängen liegt zwischen längs der Zeitachse t aufeinan-

030037/0002

folgenden Parallelen zur Ordinatenachse. Der Sollwert des diskutierten Faktors ist wiederum mit K», die maximale Eorrekturgröße ist mit

ΔΚ "bezeichnet. Diese Größe definiert also, ausgehend vom Sollmax

wert E-., gleichsam den maximalen Korrekturbereich, der sowohl positive als auch negative Abweichungen beinhalten kann. Der Istwert K folgt in diesem Ausführungsbeispiel einer Kurve, deren einzelne Zacken den einzelnen Messungen zugeordnet sind. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, ergeben sich in einzelnen "Meßbereichen", die jeweils die durch den Zähler 9 vorgegebene Mindestanzahl von Messungen enthalten, Mittelwerte K , die mit zunehmender Zeit abnehmen und schließlich zu einer Abm

weichung vom Sollwert und damit zu einer Korrekturgröße AK führen, die größer wird als der zulässige und/oder mögliche Maximalwert der Korrekturgröße. Ergibt sich ein durch die Linie K' angedeuteter Mittelwert, so wird durch Betätigen des Signalgebers 12 ein Warnsignal erzeugt.

Die Korrekturgröße Δ K wird, wie bereits ausgeführt, in der Ansteuereinrichtung 1 berücksichtigt, und zwar nicht nur im Augenblick der Berechnung dieser Korrekturgröße, sondern unter Speicherung derselben auch bei sich ändernden Betriebsbedingungen. Dies ist erforderlich, da beispielsweise beim Beschleunigen längere Zeit keine stationären Verhältnisse vorliegen und demgemäß eine Wiederholung des beschriebenen, der Gewinnung einer Korrekturgröße dienenden Regelvorgangs nicht möglich ist. Auf der anderen Seite setzt der beschriebene Regelvorgang nicht den Betrieb der Brennkraftmaschine bei ganz be-stimmten Betriebspunkten in ihrem Kennlinienfeld voraus, sondern kann jederzeit erfolgen, sofern stationärer Betrieb vorliegt und die beschriebenen Bedingungen erfüllt werden können.

Im einfachsten Fall bildet die Ansteuereinrichtung 1 einen korrigierten Faktor im Sinne der obigen Definition, der sich additiv zusammensetzt aus dem durch die gespeicherte Kennlinie ebenfalls gespeicherten Sollwert K₀ und der Korrekturgröße Δκ,

Die Mittelwertbildung und damit der Schaltungsaufwand für die zweite Eechenstufe 11 werden verständlicherweise größer, wenn der Faktor K

Q30037/0002

ORIGINAL INSPECTED

2146304

keine Konstante darstellt, sondern.seinerseits ebenfalls von der Dauer t. der Einspritzimpulse und der jweiligen Drehzahl η abhängig ist. In diesem Fall ist verständlicherweise auch der Sollwert K_n keine Konstante, sondern ebenfalls abhängig von den beiden variablen Größen t. und n. Dasselbe gilt möglicherweise für die Korrekturgröße Δ. K. Hier muß die erste Eechenstufe 4 so ausgelegt sein, daß bei jedem Meß- und Rechenvorgang ein Wertetripel K, t. und η abgespeichert wird, und zur Ermittlung des Mittelwerts K muß eine Ausgleichsfunktion von zwei Variablen durch die Meßpunkte gelegt werden. Dies ist aber lediglich eine Frage der Auslegung der Schaltungsteile 4 und 11 und stellt die generelle Anwendbarkeit der Erfindung nicht in Frage.

Betrachtet man nun Figur 3> in der die bereits in Figur 1 vorkommenden Bezugszeichen wieder verwendet sind, unter Zuhilfenahme der Zeitdiagramme nach Figur 4» so erkennt man zunächst, daß wiederum zur Überwachung der Konstanz der Betriebsweise der Brennkraftmaschine zwei Betriebsgrößen, nämlich Drehzahl η und Saugrohrdruck p, herangezogen werden. Die entsprechenden Sensoren sind wiederum mit 6 und 8 bezeichnet. Ihre Meßwerte werden der Schalteinheit 7 zugeführt, die eingangsseitig je eine weitere Vergleichsstufe 13 bzw. 14 für η und ρ enthält, in der geprüft wird, ob zeitlich aufeinanderfolgende Meßwerte dieser beiden Betriebsgrößen praktisch übereinstimmen, d.h. die entsprechenden Abweichungen innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Überschreitet die Abweichung auch nur einer der beiden Größen η und ρ den vorgegebenen Bereich, d.h. einen vorgegebenen Schwellwert, so wird der Regelbzw. Korrekturvorgang unterbunden.

Die Ausgänge beider weiteren Vergleichsstufen 13 und 14 sind mit Eingängen der Verknüpfungseinheit 15 verbunden, die hier als UND-Gatter ausgebildet ist und nur dann ein Freigabesignal an den nachgeschalteten ersten Zähler 16 liefert, wenn durch Konstanz der Verte für η und ρ stationärer Betrieb der Brennkraftmaschine signalisiert wird.

030037/0002

ORIGINAL INSPECTED

2146804

1l·

Der erste Zähler 16 wird mit einer Impulsfolge konstanter Frequenz gespeist und liefert über eine Vergleichsstufe 17 dann ein Ausgangssignal sowohl an die Zählerstufe 18 des zweiten Zählers 9 als auch an den Schalter 19» wenn der stationäre Betriebszustand eine vorgegebene Zeit angehalten hat.

Nimmt man also zunächst nur an, daß die Bedingung "stationärer Betriebszustand über eine vorgegebene Zeitdauer" erfüllt ist, so erhält der Schalter 19 ein Durchschaltesignal, und die in der ersten Rechenstufe 4 für die Einzelmessungen gewonnenen Werte*von K werden nunmehr über den Schalter 19 der zweiten Rechenstufe 11 zugeführt, die, wie bereits anhand Figur 1 erläutert, daraus den Mittelwert K bildet. Zur Weiterleitung des Mittelwerts zu der Vergleichsstufe 10 bedarf es jedoch auch eines Durchschaltesignals für den zweiten Schalter 20, das in der Schalteinheit 9 gewonnen wird. Wie dargelegt, wird die Zählstufe 18 dieser Schalteinrichtung erst dann von der Schalteinheit 7 her mit Impulsen beaufschlagt, wenn stationärer Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt ist. Die weitere Vergleichsstufe 21 vergleicht nun den Zählerstand der Zählstufe 18 mit einer vorgegebenen Mindestan-.zahl von Messungen, die aus Gründen der Genauigkeit des Steuervorgangs absolviert sein muß, ehe die Korrekturgröße c2i. K erzeugt wird. Ist diese Mindestzahl erreicht, erhält der weitere Schalter 20 von der Schalteinheit 9 sein Durchschaltsignal, und die Korrekturgröße _1 K wird, wie anhand Figur 1 beschrieben, der Ansteuereinrichtung 1 zugeführt.

Diese Arbeitsweise der Schaltung nach Figur 3 erläutert auch Figur 4* In der obersten Zeile sind durch senkrechte Striche über der Zeit t die Zeitpunkte der Abfrage der Meßwerte η bis t. angedeutet. Die Betriebsgrößen η und ρ dienen, wie erläutert, zur Feststellung, ob stationärer Betrieb vorliegt. In der zweiten und dritten Zeile der Figur ist angenommen, daß nach wenigen Abfragevorgängen für die Zait mehrerer Meßvorgänge die erforderliche Konstanz dieser Betriebsgrößen vorhanden ist. ■ . ".

030037/0002

ORIGINAL IMSPECTED

.. ... ........ 2t46804

Das bedeutet, daß gemäß der vierten Zeile des Diagramms das MD-Gatter 15 ein hier durch einen Rechteckimpuls gebildetes Freigabesignal für den ersten Zähler 16 erzeugt, wenn beide Betriebsgrößen η und ρ allenfalls innerhalb vorgegebener enger Wertbereiche schwanken. Der erste Zähler 16 stellt gemäß dem fünften Diagramm der Figur 4 fest, daß die Zeit der Konstanz von η und p, d.h. die Dauer des vom UND-Gatter 15 erzeugten Ansteuerimpulses für den Zähler 16, einen Mindestwert bzw. eine Mindestzahl ζ der dem Zähler zugeführten Impulszahl überschreitet und erzeugt in dem zugehörigen Zeitpunkt ti ein Abtastsignal insbesondere für den Kraftstoffdurchsatz-Sensor 5·

Auch in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 sind für bereits behandelte Schaltungsteile dieselben Bezugszeichen gewählt. Bezüglich Inhalt und Wirkungsweise dieser Schaltungsteile kann auf die bisherige Figurenbeschreibung verwiesen werden.

In der Schaltung nach Figur 5 kommen zu den bereits in Figur 3 vorkommenden Schaltungsteilen eine weitere Vergleichsstufe 22, ein weiteres Verknüpfungsglied 23 - hier ebenfalls als UITD-Gatter ausgeführt und eine weitere Rechenstufe 24 hinzu.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoffdurchsatz m_, über einen als Kraftstoffdurchflußmengenmesser oder Kraftstoffzähler ausgebildeten Sensor 5> der also einen der Kraftstoffdurchflußmenge m_ entsprechenden Wert erzeugt, gemessen, und die Ermittlung des Durchsatzes aus dem Wert für die Darchflußmenge erfolgt in der Schalteinheit 24, die demgemäß ein Zeitsignal ζ in Gestalt des Zählerstands der ersten Zählerstufe 16 zugeführt wird. Die Schalteinheit 24 bildet also den Quotienten aus dem Ausgangssignal des Sensors 5 und dem von der Zählerstufe 16 erhaltenen Zeitsignal.

Das zweite Verknüpfungsglied 23 gibt nun ein Durchschaltesignal nur dann an den ersten Schalter 19 ab, wenn die Vergleichsstufe 17 signalisiert, daß die Mindestzeit für die Konstanz der Betriebsbedingungen eingehalten wurde, und wenn außerdem die Vergleichsstufe 22 signali-

030037/0002

ORIGINAL INSPECTED

siert, daß ein Mindestwert der Kraftstoffdurchflußmenge m^ erreicht

ist. Dann erfolgt die Abgabe eines Korrektursignals_K in der bereits "beschriebenen Weise.

In dem Diagramm nach Figur 6 ist in der obersten Zeile wiederum die Meßwertabfrage durch senkrechte Linien angedeutet. Die aweite und dritte Zeile zeigen, wie in dem Diagramm nach Figur 4> einen möglichen Verlauf der Betriebsgrößen Drehzahl und Saugrohrdruck, und die vierte Zeile des Diagramms nach Figur 6 zeigt ein entsprechendes Ausgangssignal des UND-Gatters 15» das hier sowohl zum Ansteuern des ersten Zählers 16 als auch zum Einschalten des Kraftstoffdurchflußzählers dient. Wiederum prüfen die Schalteinheiten 16 und 17 - vergleiche die fünfte Zeile in dem Diagramm nach Figur 6 - die Dauer des Vorliegons des stationären Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, jedoch wird, ein den AbtastZeitpunkt ti bestimmendes Signal über das UND-Gatter erst dann gegeben, wenn außerdem die weitere Tergleichsstufe 22 das Vorliegen eines Minimalwerts m der Kraftstoffdurchflußmenge, gemessen im Sensor 5» angibt. Dies veranschaulicht die vorletzte Zeile des Diagramms nach Figur 6; sobald dieser Mindestwert erreicht ist, sind alle Bedingungen für die Durchführung des Regelvorgangs erfüllt, und das UND-Gatter 23 liefert den in der letzten Zeile der Figur 6 angedeuteten Durchschaltimpuls an den ersten Schalter 19.

Wie schon in Figur 4 ist auch in Figur 6 auf die Darstellung der Gewinnung des Durchschaltsignals für den zweiten Schalter 20 verzichtet, da sich schaltungstechnisch keine neuen Gesichtspunkte ergeben.

Dadurch, daß das erfindungsgemäße Verfahren gleichsam eine dauernde Kontrolle der beschriebenen Steuerung während des gesamten Betriebs der Brennkraftmaschine vornimmt und zufällige kurzzeitige Einflüsse ausschaltende Vorbedingungen, insbesondere stationäre Arbeitsweise der Maschine, berücksichtigt, ist das Optimum der Genauigkeit bei der Zumessung der Kraftstoff menge erreicht.

0 300 37/0002

ORIGINAL INSPECTED

Die Anordnungen sind so ausgelegt, daß sie sowohl unmittelbar aufeinanderfolgende als auch in zeitlichen Abständen erfolgende Einzelmessungen berücksichtigen. Dadurch können die zu Messungen ausgenutzten stationären Betriebszustände der Brennkraftmaschine relativ kurz sein.

Ferner ist die Erfindung nicht auf den Fall der Steuerung der Einspritzseit beschränkt. Die Ansteuergröße kann vielmehr auch der Kraftstoffdruck bzw. ein Signal zum Verändern eines Kraftstoffleitungsquerschnitts sein.

Schließlich kann das Kraftstoffzumeßorgan auch ein Vergaser mit verstellbarem Kraftstoff- oder Zusatzluftventil sein, d.h. die Erfindung ist auch bei Vergasermaschinen mit Vorteil einsetzbar.

030037/0002

ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

2146804

VOLKSWAGENWERK

AKTIENGESELLSCHAFT

K 2634/1702-pt-hu-Ba 24. Okt. 1978

ANSPRÜCHE

Verfahren zur Erzielung einer Korrektur einer Kennlinie, die in einer Ansteuereinrichtung zur Gewinnung einer von zumindest einer Betriebsgröße einer Brennkraftmaschine abhängigen Ansteuergröße für ein Kraftstoffzumeßorgan der Brennkraftmaschine gespeichert ist, wobei zeitweilig eine für den Istwert des Kraftstoffdurohsatzes aussagekräftige Größe gemessen und durch Vergleich mit dem Sollwert dieser Größe, der dem während der Messung vorliegenden Wert der Betriebsgröße zugeordnet ist, eine Korrekturgröße gewonnen wird, die der Ansteuereinrichtung zugeführt wird, dadurch gekenns'richnet, daß der Kraftstoffdurchsatz (A-d) bzw. die Kraftstoffdurchflußmenge (nO selber gemessen wird und eine Korrekturgröße (Δκ) der Ansteuereinrichtung (1) bei beliebigen Betriebsweisen (Leerlauf, Teillast, Vollast, Schub) der Brennkraftmaschine nur dann zugeführt wird, wenn wenigstens eine vorgegebene Betriebsgröße (n,p) derselben während einer vorangegangenen Mindestzeitspanne praktisch konstant war.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturgröße (Δκ) durch eine vorgegebene Anzahl von Messungen und Mittelwertbildung (K ) gewonnen wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Rechenstufe (4) für den

0 30037/0002 OR₁GINAL INSPECTED

Vorsitzender Vorstand: Toni Schmucker, Vorsitzender · Horst Baclcsmann · Prol. Dr. techn. Ernst Fiala · Or. jur. Petoi Freik

des Aufsichtsrats: Günter Hartwien · Horst Münzner ■ Dr. rer.pol. Werner P. Schmidt Gottlieb M. Strobl · Prof. Dr. rar. pol. Friedncn Thomeu

"Hans Birnbaum Sitz der Gesellschaft: Wolfsburg Amtsgericht Wolfsburg HRB 21b

2046804

Istwert (κ) eines die Kennlinie charakterisierenden Faktors eingangsseitig verbunden ist mit Sensoren (5,6,8) für den Istwert des Kraftstoffdurchsatzes (A₁₃) und den während der Messung vorliegenden Wert der Betriebsgröße (n,p) und ihr ferner die Ansteuergröße (t.) zugeführt wird, während zwischen dem Ausgang der ersten Rechenstufe (4) und einer Vergleichsstufe (1O), der ferner der Sollwert (Κ ) des Faktors zugeführt wird und die aus der Differenz die Korrekturgröße (zLK) bildet, ein erster Schalter (19) liegt, der nur dann durchschaltet, wenn die vorgegebene Betriebsgröße (n,p) während der Mindestzeitspanne praktisch konstant war.

Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines Durchschaltsignals für den ersten Schalter (19) diesem ein mit konstanter Frequenz bei Konstanz der vorgegebenen Betriebsgröße (n,p) betriebener erster Zähler (16,17) zugeordnet ist, der bei Erreichen eines der Mindestzeitspanne entsprechenden Zählerstandes (z ) ein Signal abgibt.

Anordnung nach Anspruch 4 j dadurch gekennzeichnet, daß das Signal einem Eingang eines ausgangsseitig mit dem ersten Schalter (19) verbundenen Verknüpfungsglieds (23) aufgeschaltet ist mit einem weiteren Eingang, an den ein integrierender Kraftstoffdurchflußmesser (5) angeschlossen ist, der bei Erreichen eines Mindestwertes (m ) der Kraftstoffdurchflußmenge (hu,) bei der betreffenden Messung ein Signal abgibt, und daß das Verknüpfungsglied (23) bei Vorliegen beider Signale das Durchschaltsignal liefert.

Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Schalter (19) eine zweite Rechenstufe (11) mit Speicher und Mittelwertbildner nachgeschaltet ist und zwischen zweiter Rechenstufe (11) und Vergleichsstufe (1O) ein zweiter Schalter (20) liegt, der nur dann durchschaltet, wenn die vorgegebene Anzahl von Me s-

030037/0002

.; ..... 2146804

·:- -3 --■■

sungen jeweils bei Konstanz der vorgegebenen Betriebsgröße (n,p) erfolgt ist.

.Anordnung nach den Ansprüchen 4 oder 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines Durehschaltsignalε für den zweiten Schalter (20) diesem ein zweiter Zähler (9) zugeordnet ist, der bei Erreichen eines der vorgegebenen Anzahl von Messungen entsprechenden Zählerstandes das Durchschaltsignal liefert und gespeist wird mit den Durchschaltsignalen für den ersten Schalter (19)

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß bei Abhängigkeit der Ansteuergröße (t.) von mehreren vorgegebenen Betriebsgrößen (n,p) einem Freigabeeingang des ersten Zählers (7) ein weiteres Verknüpfungsglied (15) vorgeschaltet ist, an dessen Eingänge in konstanten Zeitabständen arbeitende Sensoren (n,p) für die Betriebsgrößen mit weiteren Vergleichsstufen (13,14) "geschaltet sind, die Signale an das weitere Verknüpfungsglied (15) liefern, solange Änderungen der Betriebsgrößen (n,p) unterhalb vorgegebener Schwellwerte liegen, und daß das weitere Verknüpfungsglied (15) ein Freigabe-signal abgibt, solange alle weiteren Vergleichsstufen (13,14) Signale liefern.

9· Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Betriebsgröße die Drehzahl (n) und/oder ein Unterdruck (ρ) in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine (3) sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Vergleichsstufe (1O) ein bei Erreichen eines Grenzwerts (Δζ ) der Korrekturgröße (Δ.Κ) ein Warnsignal erzeugender Signalgeber (12) angeschlossen ist.

030037/0002