DE3136989A1 - Messeinrichtung bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Meßeinrichtung bei einer Brennkraftmaschine
• Stand der Technik Der Messung der angesaugten Luftmenge je Arbeitstakt als ein Lastsignal kommt bei einer Brennkraftmaschinensteuerung eine erhebliche Bedeutung zu. Deshalb wurden schon verschiedene Anstrengungen unternommen, um diese Durchflußmenge möglichst exakt zu bestimmen. Ein bekanntes Kraftstoffeinspritzsystem für eine fremdgezünaete Brennkraftmaschine weist im Luftansaugrohr einen Klappen-Luftmengenmesser auf. In einem Steuergerät wird nun ein Kondensator mit- einem konstanten Strom während eines bestimmten Kurbelwellen-Drehwinkels aufgeladen und anschließend abhängig vom Lufotiurchsatz im Ansaugrohr wieder entladen.
• Die Entladzeit bildet dann ein Maß für die eingespritzte Kraftstoffmenge und sie ist proportional dem angesaugten zeitlichen Luftdllchsatz geteilt durch die Drehzahl, dies ergibt Luftmenge je Arbeitstakt. Diese Berechnungsart der Einspritzzeit basiert auf einem doppelten Integrationsvorgang und ist als solcher nicht immer leicht beherrschbar und vor allem störungsbehaftet.
• Vorteile -der Erfindung Mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs wird jedoch sichergestellt, daß die auf einen Hub der Brennkraftmaschine bezogene angesaugte Luftmenge problemlos und mit einfachen Mitteln dargestellt werden kann. Weitere Vorteile der Erfindung und zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
• Zeichnung Es zeigen Figur 1 ein grobschematisches Übersichtsschaubild der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung in Verbindung mit einem Kraftstoffeinspritzsystem, Figur 2 zeigt die Kennlinie eines Luftmengenmessers bei konstanter Potentiometerversorgungsspannung, Figur 3a zeigt eine bestimmte Soll-Kennlinie QL = f (QK) mit veränderbarea Lambda und schließlich Figur 3b den reziproken Verlauf der Kennlinie nach Figur 3a.
• Beschreibung eines Ausführungsbeispieles Das Ausführungsbeispiel von Figur 1 zeigt die Meßeinrichtung in Verbindung mit einem Einspritzsystem bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine. Diese Brennkraftmaschine ist mit 10 bezeichnet, 11 kennzeichnet das Luftansaugrohr, 12 die Drosselklappe und 13 die Klappe eines Luftmengenmessers 14. Die Klappe 13 des Luftmengenmessers steht mit dem Schleifer eines Potentiometers 15 in Verbindung, das auf einer Seite auf Masse liegt und auf der anderen Seite mit einer Spannung Uv beaufschlagbar ist. Sowohl der Luftmengenmesser 14, als auch ein Drehzahlsensor 16 geben ihre Ausgangssignale an einen Zeitglied 17 ab, das den Grundeinspritzimpuls für ein elektromagnetisches Einspritzventil 18 liefert.
• Eine Abgasrückführleitung 20 ist gestrichelt gezeichnet, was den Zusatzcharakter dieser Abgasrückführung zum Einspritzsystem verdeutlichen soll. Ihr Querschnitt läßt sich mittels einer Drosselklappe 21 steuern und die Menge des zurückgeführten Abgases mittels einer Klappe 22 in Verbindung mit einem Abgasmengenmesser bestimmen.
• Die Grundanordnung des Gegenstandes von Figur 1 ist als solche bekannt. Der Luftmengenmesser 14 gibt bei konstanter Versorgungsspannung Uv des Potentiometers 15 eine Spannung Us entsprechend der Kennlinie nach Figur 2 ab. Erkennbar ist ein hyperbolischer Verlauf zwischen der zeitbezogenen Ansaugluftmenge -und der Ausgangsspannung Us.
• Als formelmäßiger Ausdruck ergibt sich Us hr- Uv 1 Grundgedanke der Erfindung ist es nun, die Spannungsversorgung des Potentimeters 15 drehzahlabhängig zu machen, d. h.
• Uv = f (n) ~ n.
• und dieser Spannungswert läßt sich als analoger Wert einer Grundeinspritzmenge verwenden. Infolgedessen ergibt sich für die Ausgangsspannung des Luftmengenmessers 14 der Wert In Figur 3a ist die Kennlinie eines veränderlichen Lambda Wertes in einem zweidimensionalen Kennfeld aufgetragen, wobei auf der Abzisse die Kraftstoffmenge und auf der Ordinate der Luftdurchsatz pro Hub aufgetragen ist. Will man bei einem bestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine ein vorgegebenes Lambda erreichen, dann muß somit der Kraftstoffmengenwert ausgehend von der hubbezogenen Luftmenge über die Kennlinie ermittelt werden. Im allgemeinen ist nun die Tatsache nicht problematisch, daß der obenstehende Formelausdruck für das Ausgangssignal des Luftmengenmessers reziprok zur Luftmenge pro Hub ist, da in diesem Fall lediglich die Kennlinie entsprechend anders liegen muß. Dies wird aus Figur 3b deutlich. Uber diese Kennlinie, bzw. Kennlinien im Hinblick auf die gewünschten unterschiedlichen Lambda-Werte je nach Betriebszustand, lassen sich Nicht-liniaritäten kompensieren.
• Je nach Genauigkeitsanforderung lassen sich die in Figur 3 dargestellten Kennlinien relativ einfach über Polynomzüge annähern.
• Wie in bereits in Figur 1 strichpunkiert dargestellt, läßt sich die erfindungsgemäße Meßeinrichtung auch im Zusammenhang mit einem Abgasrückführsystem verwenden, dann nämlich, wenn die Abgasrückführung geregelt werden soll und somit ein genaues Maß für diese Abgasmenge erforderlich ist.
• Mit der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung besitzt man somit ein einfaches Mittel, um Luftdurchflußmengen pro Hub bei einer Brennkraftmaschine zu bestimmen, wobei diese Meßeinrichtung dann noch im Aufbau einfach und somit weitgehend störunempfindlich ist. Da in der Regel ausgehend von diesen Meßwerten Steuergrößen über allgemeine Speichermittel (z.B; ROMs) gebildet werden, lassen sich somit auftretende Nichtlinearitäten und Abweichungen in diesen Speichergrößen mit berücksichtigen.
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Claims (3)

1. Ansprüche (½. Meßeinrichtung bei einer Brennkraftmaschine für die auf einen Hub bezogenen Durchflußmenge mit einem Klappen-Mengenmesser, dessen Klappenauslenkung die Stellung eines Potentiometers bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsorgungsspannung des Potentiometers (15) drehzahlabhängig ist.
2. 2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappen-Mengenmesser im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist und mit einem Kraftstoffzumeßsystem in Verbindung steht.
3. 3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre Verwendung in einem Abgasrückführungssystem.