DE3042245A1 - Elektronisches brennkraftmaschinensteuersystem - Google Patents
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Description
R. 6674
29.10.1980 Mü/Kn
ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1
Elektronisches Brennkraftmaschinensteuersystem
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem elektronischen Brennkraftmaschinensteuersystem
mit Signalerzeugerstufen für die Kraft stoffzumessung und die Zündung,
Es ist seit langem "bekannt, vährend des Starts einer
Brennkraftmaschine vor allem im unteren Temperaturbereich eine Mehrmenge an Kraftstoff zuzumessen, um mögliche Kondensationsverluste
aufgrund der kalten Ansaugrohr- und Zylinderinnenwände zu kompensieren. Es ist ebenfalls
"bekannt, diese Mehrmenge temperaturabhängig zu wählen und drehzahl-und zeitabhängig abzuregein.
Das gleiche gilt für den Zündungssektor, wo ebenfalls drehzahlabhängige Zündverstellungen vährend des Starts
zum Stand der Technik gehören.
Im Hinblick auf die immer schärfer werdende Abgasgesetzgebung, der Forderung nach immer besserem Startverhalten
und des möglichst geringen Kraftstoffverbrauchs haben sich die bekannten Steuersysteme als nicht optimal erwiesen,
Vorteile der Erfindung
Mit dem erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinensteuersystem
lassen sich die aufgestellten Förderungen aufs Beste erfüllen. Die mit diesem System gesteuerten Brennkraftmaschinen
zeichnen sich durch ruhiges und sicheres Startverhalten auf.
Zeichnung
Verschiedene Diagramme zur Verdeutlichung der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden
näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein grobes Übersichtsschaubild eines elektronischen Brennkraftmaschinensteuersystems,
Fig. 2 ein Diagramm zum Verdeutlichen der Startanreicherung bei einem Kraftstoffeinspritzsyst-em,
und Fig. 3 verschiedene Diagramme bezüglich Korrektureinflussen.
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung
Im folgenden wird speziell auf die Signalerzeugung im Startfall bei einem elektronischen Brennkraftmaschinensteuersystem
eingegangen. Bei diesem System wird der Kraft stoff über Einspritzventile zugemessen, die intermittierend
mit impulslängemodulierten Signalen angesteuert werden.
Nach Fig. 1 weist das elektronische Brennkraftmaschinensteuersystem
eine Signalerzeugerstufe 10 für Einspritzimpulse ti auf, die wiederum Einspritzventile 11 ansteuern,
sowie eine Signalerzeugerstufe 12 für die Zündung zum Ansteuern der Zündkerzen 13. Die wesentlichsten Eingangsgrößen
für die beiden Signalerzeugerstufen 10 und 12 kommen von
beim Start nur Sensoren fur die Drehzahl, die Temperatur, undyCvtl .s die
Last. Außerdem wird der Einspritzsignalerzeugerstufe 10
noch ein Startsignal zugeführt.
JO 1 _ ^OÜ 6β
Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung dient lediglich dazu, den Wirkungsbereich der Erfindung klarzumachen. Die eigentliche
Erfindung liegt in der Wahl von Funktionsverläufen während
des Starts bezüglich der zuzumessenden Kraftstoffmenge und
des Zündzeitpunktes.
Auf eine schaltungsmäßige Ausführung wurde deshalb verzichtet, da moderne Brennkraftmaschinensteuersysteme
rechnergesteuert sind und die jeweiligen Funktionen und Werte aus einem Speicher bei bestimmten Programmpunkten
abrufbar sind.
Fig. 2 zeigt in prinzipieller Darstellung die Erfindung bezüglich der Kraftstoffzumessung. Aufgetragen ist in
Fig. 2 die Einspritzimpulsdauer über der Anzahl der Umdrehungen. Erkennbar sind drei Abschnitte I, II und III
mit jeweils unterschiedlichen Einspritzwerten.
Von Start wird im vorliegenden Fall dann gesprochen, wenn entweder der Startschalter geschlossen ist, oder jedoch
bei eingeschalteter Zündung die Drehzahl noch kleiner als die Anschiebedrehzahl ist. Das Startende markiert in Fig.
das Ende des Bereichs III, nach dem die Nachstartphase folgt.
Entsprechend der Darstellung von Fig. 2 wird zu Beginn des Starts eine relative hohe Kraftstoffmenge eingespritzt.
Zweckmäßigerweise erfolgt dies dadurch, daß pro Zündung, d.h. pro öffnenden Zylinder, ein Einspritzimpuls der Dauer ti erzeugt
wird und dementsprechend die Einspritzventile gemeinsam über alle Zylinder öffnen. Im speziellen Beispiel nach Fig.
ist ein Festwert an Einspritzzeit während des Bereichs I gewählt, wobei dieser Festwert entsprechend der Darstellung
nach Fig. 3.1a temperaturabhängig gewählt wird. Der Bereich I endet nach Überschreiten einer Drehzahlschwelle in Abhängigkeit
von der Motortemperatur, wie z. B. in Fig. 3.1b dargestellt, zweckmäßigerweise jedoch spätestens nach Ablauf einer
bestimmten Anzahl von 'Umdrehungen, z. B. 10, um ein sogenanntes Vollaufen der Brennkraftmaschine mit Sicherheit zu
vermeiden.
Im Bereich II wird dann die Einspritzmenge temperatur-,
drehzahl- und gesamtumdrehungszahl-abhängig reduziert bis auf einen Minimalwert. Dabei müssen nicht alle drei Parameter
in diese Abregelung eingehen. Beispiele für Anfangswerte sowie Abregelkennlinien sind in Fig. 3.2a, b und c
dargestellt. Auch wenn Fig. 3.2a mit Fig. 3.1a übereinstimmen mag, so sollen die beiden verschiedenen Kennlinien doch
die Möglichkeit andeuten, den Anfangswert des Bereichs II gegenüber dem von Bereich I in anderer Weise temperaturabhängig
zu wählen.
Fig. 3.2.b verdeutlicht die Abregelung der Kraftstoffmenge
über der Drehzahl. Nach dieser Kennlinie wird die Mehrmenge ausgehend von einem konstanten Wert etwa bis 100 Umdrehungen
pro Minute linear zurückgenommen, wobei der Endwert dann etwa bei 600 Umdrehungen pro Minute erreicht wird.
Die aus Fig. 3.2c ersichtliche weitere Abregelung abhängig von der Gesamtumdrehungszahl einer Brennkraftmaschinenwelle,
z. B. der Kurbelwelle, erfolgt linear, um schließlich in einen konstanten Wert überzugehen. Die Grenze zwischen den
Bereichen II und III wird durch einen minimalen Kraftstoffmengenwert bestimmt, der dann bis zum Startende beibehalten
wird. Daran schließt sich die Nachstartphase sowie die Warmlaufphase
an. Zweckmäßigerweise wird die minimale Kraftstoffmenge (ti min) motortemperaturabhängig- entsprechend der
Darstellung nach Fig. 3.3 gewählt.
Aufgrund der feinstufigen Anpassungsmöglichkeit bei der Kraftstoffzumessung im Startfall lassen sich die einzelnen
Kriterien optimieren, was letztlich zu einem guten Startverhalten und kostengünstigen Betrieb der Brennkraftmaschine
führt.
Sollten durch irgendwelche Unzulänglichkeiten die Zündkerzen trotzdem mit Kraftstoff benetzt werden, dann ist
ein Trocknungsprozeß dadurch einleitbar, daß Kraftstoffzumeßvorgänge
unterbrochen werden. In vorteilhafter Weise, läßt sich dies durch Offensteuerung der Drosselklappe erreichen
und die Kraftstoffunterbrechung durch eine logische Verknüpfung von Vollastsignal mit einem Startsignal steuern.
Nach Fig. U -wird während des Starts zur Unterstützung
der Verbrennung der Zündwinkel abhängig von Drehzahl und Motortemperatur nach früh verstellt. Auch dadurch
ergibt sich entsprechend den obengenannten Maßnahmen in Verbindung mit der Kraftstoffzumessung ein sicherer Start
und ein ruhiges Anlaufen der Maschine. Nach Fig. Ua wird der Zündwinkel ausgehend von einem bestimmten Wert im
Bereich von etwa 200 bis 600 Umdrehungen pro Minute kontinuierlich in Richtung früh verstellt, wobei die beiden
Eckwerte bei etwa 10 und 20 Kurbelwellenwinkel liegen. Hinzu kommt die temperaturabhängige Zündwinkelverstellung
entsprechend Fig. Ub. Aus der dort dargestellten Kennlinie ist die temperaturbedingte Zündwinkelverstellung bei
sehr tiefer Temperatur 0 und wird bei steigender Temperatur, etwa bei + 80 , auf - 5 Kurbelwellenwinkel zurückgenommen.
Beide in Fig. U dargestellten Kennlinien wirken additiv, d. h., daß sie sich überlagern.' So erfolgt beispielsweise
ein Start bei - Uo C ausgehend vom Zündwinkel0^Z = 10 ,
während bei einem Heißstart bei etwa 80 C der anfängliche Zündwinkel nur etwa 5 Kurbelwelle beträgt.
Oberhalb von etwa 600 Umdrehungen ist dann die Leerlaufdrehzahl
erreicht, der Startvorgang kann als abgeschlossen angesehen werden und die Zündwinkelverstellung richtet sich
nach den allgemein bekannten Kriterien, bei denen z. B. noch die Last hinzukommt.
Die Verteilung der Kraftstoffmenge ist bei dem oben beschriebenen
Beispiel so, daß' die Einspritzventile aller Zylinder
gleichzeitig öffnen, d.h. Vorlagerung bei den nicht betätigten
\-/-^
6674
/io
Zylindern. Die Funktionen sind jedoch auch auf Einspritzsysteme anwendbar, bei denen nur der jeweils sich öffnende
Zylinder mit Kraftstoff versorgt wird.
Die oben beschriebene Abregelung während Bereich II kann
auch als beliebige Funktion über der Umdrehungszahl oder auch als Aufregelung erfolgen, je nach Motor und Kraftstoffbedarf.
Die Abregelung auf Bereich III kann auch anstatt auf einen minimalen temperaturabhängigen Kraftstoffmengenwert, wie
oben beschrieben, auf einen Wert erfolgen, dem neben der Temperaturfunktion noch eine Drehzahlfunktion überlagert
ist.
Claims (12)
- R· 5629.IO.I98O Mü/KnROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1Ansprüchef1 Λ Elektronisches Brennkraftmaschinensteuersystem mit Signalerzeugerstufen für die Kraftstoffzumessung und die Zündung, dadurch gekennzeichnet, daß -während des Starts eine erhöhte Kraftstoffzumessung zumindest in drei Phasen bzw. Bereichen erfolgt, wobei während der ersten Phase eine vorzugsweise temperaturabhängige konstante Mehrmenge zugemessen wird und die Dauer dieser Phase von der Drehzahl oder einem Maximalwert bezüglich der Anzahl von Umdrehungen einer Brennkraftmaschinenwelle abhängt» die zweite Phase eine Mehrmengenänderung abhängig von wenigstens einer der Größen Motortemperatur, Drehzahl und Gesamtumdrehungszahl bis zu einem Grenzwert aufweist, die dritte Phase diesen vorzugsweise temperaturabhängigen Grenzwert bis zur Kachstartphase vorsieht,und die Zündung während des Starts abhängig von wenigstens Drehzahl oder Temperatur nach früh verstellt wird.
- 2. Elektronisches Brennkraftmaschinensteuersystem nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim. Kraft zumeßsystem das Ende der ersten Phase durch einen temperaturabhängigen Drehzahlwert bestimmt wird. - 3. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kraftstoffzumeßsystem eine drehzahlabhängige Abregelung der Mehrmenge während der zweiten Phase im Drehzahlbereich von vorzugsweise 100 bis 600 Umdrehungen pro Minute erfolgt.
- h. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der GesamtUmdrehungszahl abhängige Abregelung während der zweiten Phase zu Beginn steil ist, anschließend flacher erfolgt oder in einen konstanten Bereich übergeht.
- 5. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung während des Starts drehzahlabhängig nach früh und temperaturabhängig nach spät verstellbar ist.
- 6. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhängige Frühverstellung im Bereich von etwa 200 bis U00 Umdrehungen erfolgt.30Λ22Λ5
- 7. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die temperaturabhängige Spätverstellung ausgehend von vorzugsveise O Kurbelwellenwinkel oberhalb etwa - 20° C einsetzt.
- 8. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß während des Starts auf einen Zündvorgang bei einem Zylinder ein Einspritzimpuls auf alle Zylinder (mit Vorlagerung) kommt.
- 9. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trockenblasen benetzter Zündkerzen die Kraftstoffzumessung durch logische Verknüpfung eines Starts- und Vollastsignals erfolgen kann.
- 10. Steuereinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, d'adurch gekennzeichnet, daß während des Starts auf einen Zündvorgang bei einem Zylinder ein Einspritzimpuls auf einen sich öffnenden Zylinder kommt.
- 11. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenverlauf während der zweiten Phase eine beliebige Funktion über der Umdrehungszahl, insbesondere eine von der Gesamtumdrehungszahl abhängige Aufregelung aufweist.---'.:-■-., 6 6 74
- 12. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der während der dritten Phase wirkende Signalwert ebenfalls eine Drehzahlabhängigkeit aufweist.ORIGINAL
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