DE2846804C2 - Verfahren und Anordnung zur Erzielung einer Korrektur einer Kennlinie, die in einer Ansteuereinrichtung für ein Kraftstoffzumeßorgan einer Brennkraftmaschine gespeichert ist - Google Patents

Description

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.

Wie 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 gehaltener Länge der Einspritzimpulse oder durch Änderung der Länge der Impulse oder aber — bei kontinuierlicher Einspritzung — durch Ändern des Austrittsquerschnitts.

Will 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, also beispielsweise

einen die Dauer der Einspritzimpulse bestimmenden elektrischen Wert, und der Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, die die jeweils erforderliche zuzuführende Kraftstoffmenge bestimmt Diese Betriebsgröße ist in der Regel — neben der Drehz-ihl — 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 Ansteuereinrichtung 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-Kennlinen auftreten können, tragen ein Verfahren und eine Vorrichtung Rechnung, die in der DE-OS 26 33 617, 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 Größe meßtechnisch erfaßt und mit einem für den betreffenden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine geltenden Sollwert verglichen wird. Aus der Differenz 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 vein 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 Hinbück auf die Streuung der Maschineneigenschaften und die wechselnden Fahrbedingungen die Betriebsparameter von vornherein nicht genau festlegen kann.

Die DE-OS 27 46 541, F02d 33/00, beschreibt ein Steuersystem für die Kraftstoffzufuhr, das eigentlich eine reine Regelung beinhaltet. In einem Steuergerät wird in Abhängigkeit von Maschinenparametern der jeweilige optimale Kraftstoffdurchsatz ermittelt und ein entsprechendes Signal an eine zwei Hochspannungselektroden enthaltende Dosiereinrichtung geliefert. Dieser in Strömungsrichtung des Kraftstoffs nachgeschaltet ist ein Kraftstoff-Durchsatzdetektor, der an das Steuergerät ein dem Istwert des Durchsatzes entsprechendes Signal liefert, das zur Erzeugung eines Korrektursignals durch Vergleich mit dem Istwertsignal dient Hier erfolgt also laufend die Gewinnung von Korrektursignalen unter Verwendung der Signale eines in der Abgasleitung angeordneten Sauerstoffsensors, so daß der Gewinnung der Korrektursignale Verhältnisse zugrunde liegen, die im Augenblick des Wirksamwerdens des jeweiligen Korrektursignals nicht mehr vorliegen.

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 Unteransprüche 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 Kraftstoffmengen, die in der Regel nach dem Prinzip der Verdrängungszähler, z. B. als Ovalradzähler, arbeiten, zu verwenden, obwohl sie ein verhältnismäßig langsames Ansprechverhalten besitzen. Sie messen nur dann mit hinreichend großer Genauigkeit, wenn der jeweilige Betriebspunkt der Brennkraftmaschine einige Sekunden lang konstant bleibt. 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 λ-Sonden nur ein stöchiometrisches 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 F i g. 1 ein Blockschaltbild eines mit der Erfindung ausgerüsteten Kraftstoffzumeßsystems für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine wiedergibt, während Fig.2 ein die Arbeitsweise veranschaulichendes Diagramm enthält. Die F i g. 3 und 5 zeigen Blockschaltbilder für zwei verschiedene Ausbildungen des von der Erfindung betroffenen Bereichs des Kraftstoffzumeßsystems nach Fig. 1, während die Fig.4 und 6 die Wirkungsweise erläuternde Zeitdiagramme für verschiedene Größen in den Schaltungen wiedergeben.

Die dargestellten 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.

Betrachtet man zunächst das in F i g. 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 me und damit der Dauer der Impulse (,(konstante Druckverhältnisse vorausgesetzt) einerseits sowie den Betriebsgrößen Drehzahl η und Luftdurchsatz mt wiedergibt. Diese beiden Betriebsgrößen werden also der Ansteuereinrichtung 1 eingangsseitig zugeführt, und ihre Ausgangsimpulse ti werden in dem hier mit elektromagnetischen Einspritzventilen ausgerüsteten Kxaftstoffzumeßorgan 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 Fall ausgegangen, daß der Kraftstoffdurchsatz über einen konstanten Faktor K proportional ist dem Produkt von Drehzahl η und Einspritzdauer tr.

riiB=K ■ η ■ ti

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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 den selben 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, 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 Ko 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 der Steuerrichtung hinter der Ansteuereinrichtung 1 den Istwert K des besagten Faktors berechnen und vergleichen mit dem vorgegebenen Sollwert Ko; bei Abweichungen, zumindest solchen, die einen vorgegebenen Minimalwert überschreiten, wird der Ansteuereinrichtung 1 ein dann von ihr bei allen Betriebsweisen der Brennkraftmaschine berücksichtigtes Korrektursignalj4.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 ti, den mittels des Meßfühlers 5 ermittelten tatsächlichen Kraftstoffdurchsatz jnßund die mittels des Drehzahlsensors 6 ermittelte Drehzahl π der Brennkraftmaschine 3. Infolge der noch zu beschreibenden Zeitbedingungen für die Auslösung des im einzelnen noch zu beschreibenden Regelvorgangs zur Gewinnung der Korrekturgröße ΔΚ 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 ■ Schalteinheit 7 realisiert wird.

1st diese Bedingung erfüllt, d. h. zeigen aufeinanderfolgende Einzelmessungen von η und ρ nur innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegende Abweichungen voneinander, so gibt die Schalteinheit 7 Freigabesignaie sowohl an die erste Rechenstufe 4 als auch an den später als zweiten Zähler bezeichneten Zähler 9, der eine weitere Bedingung realisiert, nämlich eine vorgegebene Mindestanzahl von Messungen festlegt, die Voraussetzung für die Erzeugung des Korrektursignals ΔΚ in der Vergleichsstufe 10 sind.

Unter der von der Schalteinheit 7 geprüften Voraussetzung des Vorliegens 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 Kraftstoffdurchsatz, 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_n, des Faktors wiedergebende, in der zweiten Rechenstufe 11 erzeugte Signal, und bei hinreichend großen Abweichungen zwischen K_n, und dem vorgegebenen Sollwert Ko wird ein Korrektursignal ΔΚ der Ansteuereinrichtung 1 zugeleitet

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

Überschreitet die »Regelabweichung« zwischen K_n, und Ko einen vorgegebenen Maximalwert bzw. wird diese Abweichung so groß, daß sie durch Korrekturgrößen AK 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 F i g. 1 veranschaulicht nochmals das Zeitdiagramm nach F i g. 2. Jeweils eine Mindestanzahl von Meßvorgängen liegt zwischen längs der Zeitachse ί aufeinanfolgenden Parallelen zur Ordinatenachse. Der Sollwert des diskutierten Faktors ist wiederum mit Ko, die maximale Korrekturgröße ist mit ÄKma bezeichnet Diese Größe definiert also, ausgehend vom Sollwert Ko, 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_m die mit zunehmender Zeit abnehmen und schließlich zu einer Abweichung vom Sollwert und damit zu einer Korrekturgröße A K führen, die größer wird als der zulässige und/oder mögliche Maximalwert der Korrekturgröße. Ergibt sich ein durch die Linie K'_m angedeuteter Mittelwert, so wird durch Betätigen des Signalgebers 12 ein Warnsignal erzeugt.

Die Korrekturgröße AK 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 einer Korrekturgröße dienenden Regelvorgangs nicht möglich ist. Auf der anderen Seite setzt der beschriebene Regelvorgang nicht den Betrieb der Brennkraftmaschine bei ganz bestimmten 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 in Sinne der obigen Definition, der sich additiv zusammensetzt aus dem durch die gespeicherte Kennlinie ebenfalls gespeicherten Sollwert Ko und der Korrekturgröße AK.

Die Mittelwertbildung und damit der Schaltungsaufwand für die zweite Rechenstufe 11 werden verständlicherweise größer, wenn der Faktor K keine Konstante darstellt, sondern seinerseits ebenfalls von der Dauer t\ der Einspritzimpulse und der jeweiligen Drehzahl η abhängig ist. In diesem Fall ist verständlicherweise auch der Sollwert /Co keine Konstante, sondern ebenfalls abhängig von den beiden variablen Größen 4 und n. Dasselbe gilt möglicherweise für die Korrekturgröße AK. Hier muß die erste Rechenstufe 4 so ausgelegt sein, daß bei jedem Meß- und Rechenvorgang ein Wertetripel K, ti und π abgespeichert wird, und zur Ermittlung des Mittelwerts K_m 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 F i g. 3, in der die bereits in F i g. 1 vorkommenden Bezugszeichen wieder verwendet sind, unter Zuhilfenahme der Zeitdiagramme nach F i g. 4, so erkennt amn zunächst, daß wiederum zur Überwachung der Konstanz der Betriebsweise der Brennkraftmaschine zwei Betriebsgrößen, nämlich Drehzahl π 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 π 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. Oberschreitet die Abweichung auch nur einer der beiden Größen π und ρ den vorgegebenen Bereich, d.h. einen vorgegebenen Schwellwert, so wird der Regel- bzw. 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 Werte für η und ρ stationärer Betrieb der Brennkraftmaschine signalisiert wird.

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

ίο 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

is 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 F i g. 1 erläutert, daraus den Mittelwert K_n, 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 Mindestanzahl von Messungen, die aus Gründen der Genauigkeit des Steuervorgangs absolviert sein muß, ehe die Korrekturgröße AK erzeugt wird. Ist diese Mindestzahl erreicht, erhält der weitere Schalter 20 von der Schalteinheit 9 sein Durchschaltsignal, und die Korrekturgröße AK wird, wie anhand Fig. 1 beschrieben, der Ansteuereinrichtung 1 zugeführt

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

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

Auch in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 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 Fig.5 kommen zu den bereits in Fig. 3 vorkommenden Schaltungsteflen eine weitere Vergleichsstufe 22, ein werteres Verknüpfungsglied 23 — hier ebenfalls als UND-Gatter ausgeführt — und eine

weitere Rechenstufe 24 hinzu.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der Kraftstoffdurchsatz ms über einen als Kraftstoffdurchflußmengenmesser oder Kraftstoffzähler ausgebildeten Sensor 5, der also einen der Kraftstoffdurchflußmenge m_B entsprechenden Wert erzeugt, gemessen, und die Ermittlung des Durchsatzes aus dem Wert für die Durchflußmesige erfolgt in der Schalteinheit 24, der 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 signalisiert, daß ein Mindestwert der Kraftstoffdurchflußmenge /na erreicht ist Dann erfolgt die Abgabe eines Korrektursignals AK in der bereits beschriebenen Weise.

In dem Diagramm nach Fig.6 ist in der obersten Zeile wiederum die Meßwertabfrage durch senkrechte Linien angedeutet Die zweite und dritte Zeile zeigen, wie in dem Diagramm nach Fig.4, einen möglichen Verlauf der Betriebsgrößen Drehzahl und Saugrohrdruck, und die vierte Zeile des Diagramms nach F i g. 6 zeigt ein entsprechendes Ausgangssignal des UND-Gatters 15, das hier sowohl zum Ansteuern des ersten Zählers 16 als auch zum Einschalten des Kraftstoffdurchflußzählers 5 dient Wiederum prüfen die Schalteinheiten 16 und 17 — vergleiche die fünfte Zeile in dem Diagramm nach F i g. 6 — die Dauer des Vorliegens des stationären Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, jedoch wird ein den Abtastzeitpunkt 11 bestimmendes Signal über das UND-Gatter 23 erst dann gegeben, wenn außerdem die weitere Vergleichsstufe 22 das Vorliegen eines Minimalwerts m_m der Kraftstoffdurchflußmenge, gemessen im Sensor 5, angibt. Dies veranschaulicht die vorletzte Zeile des Diagramms nach F i g. 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 Fig.6 angedeuteten Durchschaltimpuls an den ersten Schalter 19.

Wie schon in Fig.4 ist auch in Fig.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 Kraftstoffmenge erreicht.

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 Einspritzzeit beschränkt. Die Ansteuergröße kann vielmehr auch der Kraftstoffdruck bzw. ein Signal zum Verändern eines Kraftstoffleitungsquerscnnitts 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. 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 Kraftstoffdurchsatzes 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 in der Ansteuereinrichtung gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoffdurchsatz (mn) bzw. die Kraftstoffdurchflußmenge (me) 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 (AK) durch eine vorgegebene Anzahl von Messungen und Mittelwertbildung (K_n,) gewonnen wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Rechenstufe (4) für den Istwert (K) eines die Kennlinie charakterisierenden Faktors eingangsseitig verbunden ist mit Sensoren (5, 6, 8) für den Istwert des Kraftstoffdurchsatzesfme^ und den während der Messung vorliegenden Wert der Betriebsgröße (n, p) und ihr ferner die Ansteuergröße (ti) zugeführt wird, während zwischen dem Ausgang der ersten Rechenstufe (4) und einer Vergleichsstufe (10), der ferner der Sollwert (K₀) des Faktors zugeführt wird und die aus der Differenz die Korrekturgröße (ΔΚ) bildet, ein erster Schalter (19) liegt, der nur dann durchschaltet, wenn die vorgegebene Betriebsgröße (n, p) während der Mindestzeitspanne praktisch konstant war. «

4. 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_m) ein Signal abgibt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, 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_m) der Kraftstoffdurchflußmenge (me) bei der betreffenden Messung ein Signal abgibt, und daß das Verknüpfungsglied (23) bei Vorliegen beider Signale das Durchschaltsignal liefert.

6. 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 (10) ein zweiter Schalter (20) liegt, der nur dann durchschaltet, wenn die vorgegebene Anzahl von Messungen jeweils bei Konstanz der vorgegebenen Betriebsgröße (n, p) erfolgt ist

7. Anordnung nach den Ansprüchen 4 oder 5 und Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewinnung eines Durchschaltsignals 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 Durchschalisignalen für den ersten Schalter (19).

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Abhängigkeit der Ansteuergröße (u) 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 Freigabesigna! 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 (p) in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine (3) sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Vergleichsstufe (10) ein bei Erreichen eines Grenzwerts (AK_max)der Korrekturgröße (ΔΚ) ein Warnsignal erzeugender Signalgeber (12) angeschlossen ist.