DE3223622A1

DE3223622A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektronischen brennstoffeinspritzregelung

Info

Publication number: DE3223622A1
Application number: DE19823223622
Authority: DE
Inventors: Tomomi Toyota Eino; Akio Kariya Kobayashi; Toshio Kariya Kondo; Toshihiko Muramatsu
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1981-06-24
Filing date: 1982-06-24
Publication date: 1983-01-27
Also published as: AU8510782A; US4457282A; DE3223622C2; AU533892B2; JPS57212336A

Description

TeDTKE - BüHLING>h:.KitfuE -"""i SSMA Iß.

'λ Q, fs, - ■-" "--"«:.. Dipl.-Ing. H.Tiedtke M

IaRUPE " Hellmann - virams Dipi.-chem. g. Bunimg

Dipl.-Ing. R. Kinne 3223622 Dipl.-Ing. R Grupe

Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams

₅ Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2

Tel. :0 89 -53 96 53

Telex: 5-24845 tipat

cable: Germaniapatent München

24.Juni 1982

DE 2257

case A6797-O2 DENSO

Nippondenso Co. , Ltd. Kariya-shi, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung, mit deren Hilfe eine Brennstoffeinspritzgrundmenge für die jeweiligen Brennstoff einspritzventil einer Brennkraftmaschine zur Regelung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei hoher Last einstellbar ist.

Bei bekannten elektronisch geregelten Brennstoffeinspritzanlagen, bei denen die Öffnungszeitdauer elektromagnetischer Brennstoffeinspritzventile zur intermittierenden Zufuhr von Brennstoff zu einer Brennkraftmaschine geregelt wird, d.h., z.B. bei einer durchflußmengenabhängig elektronisch geregelten Brennstoffeinspritzanlage, wird die Öffnungszeitdauer T eines jeden elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventils mit Hilfe der Gleichung T = t -K. berechnet. Hierbei stellt t eine Brennstoffeinspritzgrundmenge dar (die Dauer eines Impulses zur Erregung des

V/22

Dresdner Bank (München) Kto. 3 939 844 Bayer. Vereinsbank (München) Kto. 508 941 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

■ * m

-6- DE 2257

Solenoiden eines Magnetventils), die durch Division der Ansaugluftmenge Q durch die Maschinendrehzahl N erhalten wird. Der Faktor K₁ stellt einen Korrekturfaktor dar, der von den Ausgangssignalen verschiedener'Meßfühler, wie z.B. vom Ausgangssignal eines Wassertemperaturfühlers, bestimmt und mit t zur Bildung eines Luft/Brennstoff-Verhältniswertes multipliziert wird, der eine bewußt herbeigeführte Abweichung von dem allein von dem Wert von t bestimmten Luft/Brennstoff-Verhältniswert aufweist.

Für den Wert t der Brennstoff einspritzgrundmenge wird bisher üblicherweise ein fester Maximalwert t vorgegeben, damit eine etwaige kontinuierliche Brennstoffzufuhr durch die elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventile verhindert wird. Dieser feste Maximalwert t kann z.B. ungefähr 4,5 ms betragen. ■

Obwohl mit Hilfe dieses festen Maximalwertes t eine

pmax

unbeabsichtigte kontinuierliche Brennstoffzufuhr durch die elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventile verhindert werden kann, läßt sich durch einen solchen festen Wert keine drehzahlabhängige Veränderung des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses zur Einregelung eines gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswertes bei hoher Last bzw. Vollast erzielen. Ein weiterer Nachteil üblicher elektronisch geregelter Brennstoffeinspritzanlagen besteht darin, daß bei hoher Last Pulsierungserscheinungen bzw. Schwankungen des Ansaugluftstroms auftreten,¹ die direkt auf ein Luftdurchflußmeßgerät übertragen werden, so daß sich die SQ Meßplatte des Luftdurchflußmeßgerätes aufgrund dieser Erscheinung übermäßig öffnen kann, was zur Berechnung einer Brennstoffeinspritzgrundmenge t führt, die die der tatsächlichen Ansaugluftmenge entsprechende Brennstoffmenge erheblich überschreitet, wodurch über die elektromagnet!- sehen Einspritzventile eine übermäßige Brennstoffeinspritzmenge zugeführt und damit ein zu fettes Luft/Brennstoff-Gemisch erhalten wird.

-7- DE 2257

Diese Abhängigkeit der Gemisch-Anreicherungsrate von der Maschinendrehzahl bei vollständig geöffnetem Drosselventil ist in Fig. 6 der Zeichnung für eine übliche Brennstoffeinspritzanlage veranschaulicht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung derart auszugestalten, daß das Luft/
Brennstoff-Gemischverhältnis einer unter hoher Last bzw. Vollast betriebenen Brennkraftmaschine auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert einregelbar ist und gleichzeitig die Gefahr einer kontinuierlichen Brennstoffzufuhr über die elektromagnetischen Brennstoffeinspritz-

ventile gebannt ist.'
15

Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen angegebenen Mitteln gelöst.

Durch · die erfindungsgemäße elektronische Brennstoffein-²^ spritzregelung ist somit das einer Brennkraftmaschine bei hoher Last bzw. Vollast zugeführte Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert einregelbar. Zu diesem Zweck werden der Wert einer variablen Regelgröße der Brennkraftmaschine ermittelt, von einer Recheneinheit die Dauer eines Brennstoffinjektoren zugeführten Einspritzimpulses berechnet, eine Maximaldauer des Einspritzimpulses aus einer vprgespeicherten Maximalwerttabelle in Abhängigkeit von dem Wert der variablen Maschinenregelgröße ausgewählt, die berech-

nete Impulsdauer mit der gewählten Maximaldauer verglichen, die berechnete Impulsdauer in Abhängigkeit von dieser gewählten Maximaldauer begrenzt und der Einspritzimpuls soda -;n den Brennstoff in jektoren zugeführt, wodurch das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis bei hoher Last bzw. Vollast auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältnis-

. 3223S22

-8- DE 2257

wert einregelbar ist und darüberhinaus Störungen aufgrund einer etwaigen kontinuierlichen Brennstoffzufuhr durch die BrennstoffInjektoren zuverlässig verhindert werden.

In Fig. 7 der Zeichnung ist die Abhängigkeit der Brennstoffeinspritzgrundmenge t' und de.s Luft/Brennstoff-Verhältnisses (A/F) in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl bei einer unter hoher Last bzw. Vollast stehenden Brennkraftmaschine sowohl für den Stand der Technik als auch die erfindungsgemäße Regelung dargestellt und veranschaulicht, daß das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis sich mit Hilfe der nachstehend noch näher beschriebenen Regelung auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert einregeln läßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gesamtaufbaus eines Ausführungsbeispiels der Regelvorrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Regelschaltung 20 gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm des von dem Mikroprozessor gemäß Fig. 2 durchgeführten Datenver^ow arbeitungsablaufs,

Fig. 4 ein detailliertes Ablaufdiagramm des Schrittes 1014 des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 3,

~⁹~ DE 2257

Fig. 5 eine Tabelle von Maximalwerten t der Brenn^e pmax

stoffeinspritzgrundmenge t zur Erläuterung des Verarbeitungsablaufs gemäß Fig. 4,.

■5 Fig. 6 und 7 Änderungen des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses (A/F), die die vorteilhafte Wirkung der Regelung verdeutlichen, und

Fig. 8, 9 und 10 eine Tabelle, Kennlinienfelder und ein Ablaufdiagramm, die weitere Ausführungsbeispiele

der Regelung veranschaulichen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Regelung gemäß Fig.l findet eine übliche fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschi-

*^ ■ ne 1 für Kraftfahrzeuge Verwendung, die über einen Luftfilter 2, ein Ansaugrohr'3 und ein Drosselventil A Luft für den Verbrennungsvorgang ansaugt. Falls erforderlich, kann ein Drosselventil.-Stellungsfühler 4s zur Ermittlung des Öffnungsgrades des Drosselventils 4 vorgesehen sein. Der Brennstoff wird von_seinem (nicht dargestellten) Brennstoff Zuführungssystem über elektromagnetische Brennstoffinjektoren 5 den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeführt. Die bei der Verbrennung entstehenden Abgase werden über eine Abgassammelleitung 6, ein Abgasrohr 7, einen katalytischen Dreifach-Umsetzer 8 usw. in die Atmosphäre abgeführt. Das Ansaugrohr 3 ist mit einem potentiometerartigen Luftdurchflußfühler 11 versehen, der die der Brennkraftmaschine 1 zugeführte Ansaugluftmenge ermittelt und eine entsprechende Analogspannung erzeugt.

Ferner ist das Ansaugrohr 3 mit einem thermistorartigen Ansauglufttemperaturfühler 12 versehen, der die Temperatur der Ansaugluft ermittelt und ebenfalls eine Analogspannung erzeugt, ⁿie Brennkraftmaschine 1 ist mit einem Wassertemperaturfühler 13 zur Ermittlung der Temperatur des Maschi-

nenkühlwa'ssers versehen, der eine der Kühlwassertemperatur

-10- DE 2257

entsprechende Analogspannung (analoges Meßsignal) abgibt. An der Abgassammelleitung 6 ist ein Luft/Brennstoff-Verhältnisfühler 14 angebracht, der das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis aus dem Sauerstoffgehalt der Abgase ermittelt und eine Sign al spannung von ungefähr 1 Volt abgibt, wenn das ermittelte Luft/Brennstoff-Verhältnis unterstöchiometrisch (fett) ist, während bei einem überstöchiometrischen (mageren) Luft/Brennstoff-Verhältnis eine Signalspannung von ungefähr 0,1 Volt abgegeben wird. Ein Maschinendrehzahlfühler 15 ermittelt die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 und gibt ein Impulssignal mit einer der ermittelten Drehzahl entsprechenden Periode ab. Der Maschinendrehzahlfühler 15 kann z.B. aus einer Zündspule der Zündanlage der Brennkraftmaschine 1 bestehen,

*5 wobei ein am Primäranschluß der Zündspule abgegriffenes Zündimpulssignal als Mas'chinendrehzahlsignal Verwendung finden kann. Eine Regelschaltung 20 berechnet die Brehnstoffeinspritzmenge auf der Basis der Meßsignale der vorstehend genannten Meßfühler 11 bis 15, wobei die eingespritzte Brennstoffmenge durch Steuerung der Offnungszeitdauer der Brennstoffinjektoren 5 geregelt wird.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher auf die Regelschaltung 20 eingegangen. Die Bezugszahl 100 bezeichnet einen Mikroprozessor (CPU) zur Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge. Die Bezugszahl 101 bezeichnet eine Eingangszählereinheit, die auf die Meßsignale des Maschinendrehzahlfühlers 15 zur Messung der Maschinendrehzahl anspricht. Außerdem hat die Eingangszählereinheit 101 die Funktion, einer Unterbrechungssteuereinheit 102 synchron mit der Maschinendrehung ein Unterbrechungsbefehlssignal zuzuführen. Wenn die Unterbrechungssteuereinheit 102 dieses Unterbrechungsbefehlssignal erhält, gibt sie über eine gemeinsame Sammelleitung 150 ein Unterbre-

chungsanforderungssignal an den Mikroprozessor 100 ab.

-11- DE 2257

Die Bezugszahl 103 bezeichnet eine digitale Eingangsschnittstellenschaltung, über die Digitalsignale, wie das Ausgangssignal eines Vergleichers, der das Meßsignal des Luft/Brennstoff-Verhältnisfühlers 14 mit einem'vorgegebenen Vergleichswert vergleicht, sowie ein Startsignal von einem Anlasserschalter 16, der einen nicht dargestellten Anlasser einschaltet und abschaltet, in den Mikroprozessor 100 eingegeben werden. Die Bezugszahl 104 bezeichnet eine analoge Eingangsschnittstellenschaltung, die einen Analog-Multiplexer und einen Analog-Digital-Umsetzer aufweist und die Funktion hat, die Ausgangssignale des Luftdurchflußfühlers 11, des Ansauglufttemperaturfühlers 12 und des Wassertemperaturfühlers 13 einer Analog-Digital-Umsetzung zu unterziehen und deren Ergebnis in den Mikroprozessor 100 einzulösen. Die Ausgangsdaten der Einheiten 101, 10.2, 103 und 104 werden über die gemeinsame Sammelleitung 150 in den Mikroprozessor 100 eingegeben. Die Bezugszahl 105 bezeichnet eine Stromversorgungsschaltung, die über einen Zündschloßschalter 17 mit einer Batterie 18 verbunden ist. Die Bezugszahl 106 bezeichnet einen Direktzugriffsspeicher (RAM), in den Daten eingeschrieben und aus dem gespeicherte Daten ausgelesen werden. Die Bezugszahl 107 bezeichnet einen Festspeicher (ROM) zur Speicherung von Programmen, verschiedener Konstanten usw.. Die Bezugszahl 108 bezeichnet eine Ausgangszählereinheit mit einem Register, die von einem Abwärtszähler gebildet wird. Die Ausgangszählereinheit 108 setzt ein die Öffnungszeitdauer der Brennstoffinjektoren 5 angebendes Digitalsighal, d.h., eine von dem Mikroprozessor 100 berechnete Brennstoffein-

°® spritzmenge, in ein Impulssignal mit einer die tatsächliche Öffnungszeitdauer der Brennstoffinjektoren 5 angebenden Impulsdauer um. Die Bezugszahl 109 bezeichnet einen Leistungsverstärker zur Erregung der Brennstoffinjektoren 5. Die Bezugszahl 110 bezeichnet einen Zeitgeber, der einen Zeitablauf mißt und das Ergebnis dieser Messung in den Mikroprozessor 100 eingibt.

-12- DE 2257

Die Eingangszählereinheit 101 spricht auf das Ausgangssignal des Maschinendrehzahlfühlers 15 zur Messung der Maschinendrehzahl einmal bei jeder Maschinenumdrehung an und führt nach Abschluß einer jeden Messung der Unterbrechungssteuereinheit 102 ein Unterbrechungsbefehlssignal zu. In Abhängigkeit von diesem Unterbrechungsbefehlssignal erzeugt die Unterbrechungssteuereinheit 102 ein Unterbrechungsanforderungssignal, das dem Mikroprozessor 100 zugeführt wird und diesen zur Ausführung einer Unterbrechungs-Verarbeitungsroutine zur Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge veranlaßt,

In Fig. 3 ist ein schematisches Ablauf diagramm für die von dem Mikroprozessor 100 durchgeführten Rechenvorgänge dargestellt, auf das nachstehend zur Beschreibung der

Funktion des Mikroprozessors 100 sowie der Wirkungsweise der gesamten Regelvorrichtung näher eingegangen wird.

Wenn der Zündschloßschaiter 17 und der Anlasserschalter 16 zum Anlassen der Brennkraftmaschine 1 geschlossen werden, beginnt mit einem Schritt 1000 die Verarbeitung einer Hauptroutine, wobei in einem Schritt 1001 die Initialisierung des Verarbeitungsablaufs erfolgt. Sodann werden in einem Schritt 1002 die Digitalwerte der Kühlwassertemperatür und Ansauglufttemperatur über die analoge Eingangsschnittstellenschaltung 104 eingelesen. . In einem Schritt 1003 wird aus den im Schritt 1002 erhaltenen Daten ein Korrekturfaktor K. berechnet und das im Schritt 1003 erhaltene Ergebnis in den .Direktzugriffsspeicher 106 eingespeichert. Nach Beendigung der im Schritt 1003 erfolgenden Datenverarbeitung kehrt der Verarbeitungsablauf wieder
zum Schritt 1002 zurück.

Normalerweise wiederholt der Mikroprozessor 100 die Verarbeitung der Schritte 1002 und 1003 in der Hauptroutine gemäß Fig. 3 in Abhängigkeit von einem Steuer- bzw. Regel-

~¹³- DE 2257

programm. Bei Anstehen eines Unterbrechungsanforderungssignals der Unterbrechungssteuereinheit 102 nimmt der Mikrorechner 100 jedoch auch bei Ausführung der Hauptroutine sofort eine Unterbrechung des Verarbeitungsablaufs der Hauptroutine vor und beginnt in einem Schritt 1010 mit der Ausführung der Unterbrechungsverarbeitungsroutine. In einem Schritt 1011 wird, ein von der Eingangszählereinheit 101 erzeugtes, die Maschinendrehzahl N bezeichnendes Signal eingegeben, während in einem Schritt 1012 über die IQ analoge Eingangsschnittstellenschaltung 104 ein die Ansaugluftmenge Q bezeichnendes Signal eingegeben wird. In einem Schritt 1013 wird sodann eine Brennstoffeinspritzgrundmenge (bzw. eine Einspritz-Basiszeitdauer t der
elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventile 5) in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl N und der Ansaugluftmenge Q berechnet und das Ergebnis dieser Berechnung in den Direktzugriffsspeicher (RAM) 106 eingespeichert. Die Berechnung basiert auf .der Gleichung

t = F * (wobei F eine Konstante ist). In einem

20P_n

Schritt 1014 wird sodann ein Maximalwert t für die

pmax

•Einspritz-Basiszeitdauer t berechnet.

In Fig. 4 ist ein detailliertes Ablauf diagramm für die im Schritt 1014 erfolgende Berechnung des Maximalwertes

t dargestellt. Die Berechnung von t beginnt mit pmax pmax

einem Schritt 400. In einem Schritt 401 wird über die Eingangszählereinheit 401 ein die Maschinendrehzahl N bezeichnendes Signal eingegeben. In Abhängigkeit von diesem Signal wird in einem Schritt 402 ein entsprechender Wert

von t aus der in Fig. 5 dargestellten Tabelle für
prriix

t -Werte ausgewählt, die bei oder im Bereich eines gepmax

wünschten Luft/Brennstoff-Verhältnisses liegen. Diese Tabelle von t -Werten ist im Festspeicher (ROM) 107 abgepmax

speichert. Der Verarbeitungsablauf geht sodann auf einen

-14- DE 2257

Schritt 403 über, bei dem der ausgewählte Wert von t

^fa pmax

im Direktzugriffsspeicher (RAM) 106 abgespeichert wird und die Berechnung.von t endet. Die Tabelle der t

^ö pmax pmax

Werte kann außer in Abhängigkeit von Maschinendrehzahlwerten auch zusätzlich in Abhängigkeit von Drosselventil-Öffnungswerten oder dergleichen gebildet werden, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird. Außerdem kann die Vorgabe der Werte für t auch in beliebiger anderer

prTiax

Form als durch Verwendung der t -Tabelle erfolgen.

In einem Schritt 1015 werden sodann die Werte von t und

P
t aus dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 106 ausgelesen

pinäX

und miteinander verglichen. Wenn t > t ist, wird die

ρ pmax

Entscheidung gefällt, daß das Ergebnis der Berechnung der Brennstoffeinspritzgrundmenge t falsch ist und der Verarbeitungsablauf geht auf einen Schritt 1016 über. Ist dagege'n t ^= t , so wird entschieden, daß das Ergebnis der

P priicLiC

Berechnung der Brennstoffeinspritzgrundmenge t korrekt ist, und der Verarbeitungsablauf geht auf einen Schritt 1017 über. Bei Übergang auf den Schritt 1016 wird t durch den bei dem Vergleich verwendeten Wert von t ersetzt, der sodann als Brennstoffeinspritzgrundmenge t Verwendung findet, woraufhin der Verarbeitungsablauf auf den Schritt 1017 übergeht. Im Schritt 1017 wird der in der Hauptroutine erhaltene Brennstoffeinspritz-Korrekturfaktor K₁ aus dem Direktzugriffsspeicher 106 ausgelesen und die Brennstoffeinspritzmenge (Brennstoffeinspritzzeitdauer) zur Bestimmung eines Luft/Brennstoff-Verhältniswertes korrigiert. Die Berechnung der Einspritzzeitdauer T basiert

° auf folgender Gleichung: T = t · K₁. In einem Schritt 1018 werden die korrigierten Brennstoffeinspritzmengendaten sodann in die Ausgangszählereinheit 108 eingegeben. Danach geht der Verarbeitungsablauf auf einen Schritt 1019 über und kehrt zur Hauptroutine zurück. Die Rückkehr zur Hauptroutine erfolgt zu demjenigen Verarbeitungsschritt der

_15- DE 2257

Hauptroutine, der vorher zur Unterbrechungsverarbeitung unterbrochen wurde.

Die grundsätzlichen Funktionen des Mikroprozessors (CPU) 100 sind damit im wesentlichen beschrieben.

Im Normalbetrieb arbeitet das Luftdurchflußmeßgerät korrekt, so daß auch die im Schritt 1013 für die elektromagnetischen Brennstoffinjektoren 5 berechnete Brennstoffeinspritzgrundmenge t korrekt ist und daher kein Erfordernis für eine Korrektur der Brennstoffeinspritzgrundmenge t
besteht. Obwohl im Schritt 1015 der im Schritt 1013 berechnete Wert der Brennstoffeinspritzgrundmenge t mit dem im Schritt 1014 gemäß Fig. 3 berechneten Wert von

t verglichen wird, erfolgt normalerweise keine Korrekpmax

tür, da der Wert von t · größer als. der Wert von t gewählt ist, und der Verarbeitungsablaüf geht vom Schritt 1015 auf den Schritt 1017 über.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine mit hoher Last bzw. Vollast überschreitet die von dem Mikroprozessor 100 im Schritt 1013 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Luftdurchflußmeßgerätes berechnete Brennstoffeinspritzgrundmenge t jedoch den dem gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechenden Wert t , was zu einer Verringer-

prnax

ung (Überfettung) des Luft/Brennstoff-Verhältnisses führt. Anstelle des von dem Mikroprozessor 100 berechneten Wertes von t findet somit der in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl vorgegebene Wert von t als Brennstoffein-

pmax

^ow spritzgrundmenge t zur Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses Verwendung.

Hierdurch läßt sich die Brennstoffeinspritzmenge über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine hinweg auf korrekte Werte einregeln.

-16- . DE 2257

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Regelung nur eine einzige in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl aufgestellte Tabelle von t -Werten Verwendung findet, kann die Regelung der Brennstoffeinspritzmenge auch auf der Basis von zwei oder mehr Tabellen erfolgen, die' in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl und darüberhinaus in zusätzlicher Abhängigkeit von der ■Drosselventil-Öffnungsstellung oder dergleichen aufgestellt sind. Fig. 8 zeigt ein Beispiel für Tabellen, ¹^ die zu einem solchen Zweck Verwendung finden können.

Außerdem besteht anstelle der unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von Tabellen erfolgenden, vorstehend beschriebenen Vorgabe von t auch die Möglichkeit, den Wert von t stufenweise in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl in der in Fig. 9 veranschaulichten Weise zu ändern, so daß die Regelung sowohl auf digitale als auch auf analoge Weise durchführbar ist.

*® Darüberhinaus kann die Regelung je nach den Erfordernissen in Abhängigkeit von den Werten der Kühlwassertemperatur, der Drosselventilöffnung usw. durchgeführt oder unterlassen werden. In Fig. .10 ist ein Ausführungsbeispiel für eine solche Regelung in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt, das zu diesem Zweck einen zusätzlichen Schritt 1030 enthält, in dem ermittelt wird, ob die von dem Wassertemperaturfühler 13 ermittelte Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine unter einem vorgegebenen Wert

liegt. Wenn dies der Fall ist, überspringt der Verarbei-

tungsablauf die Schritte ioi4 und 1015 und geht ohne Durchführung des unter Verwendung von t erfolgenden Regel-

p rn ax

Vorgangs direkt auf den Schritt 1017 über.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen elektronischen

Brennstoffeinspritzregelung lassen sich somit folgende wesentliche Vorteile erzielen:

-17- DE 2-257

1. Aus einer in Abhängigkeit von Maschinendrehzahlwerten vorher aufgestellten Tabelle von t -Werten kann

pmax

eine maximale Brennstoffeinspritzmenge t ausgewählt

pmax

und dadurch der Wert des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses bei verschiedenen Drehzahlen unter hoher Last bzw. Vollast der Brennkraftmaschine auf einen gewünschten Wert eingeregelt werden.

2. Die Tabelle von t -Werten läßt sich nicht nur

pmax

in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl als variable Maschinenregelgröße vorher aufstellen, sondern statt dessen kann auch eine Vielzahl von in Abhängigkeit von Maschinendrehzahlwerten und zusätzlicher Abhängigkeit von Drosselventil-Öffnungswerten vorher aufgestellten Tabellen Verwendung finden. In diesem Falle besteht die Möglichkeit, eine feinere Abstufung der Werte von t vorgeben zu können.

3. Anstelle der Verwendung derartiger Tabellen kann die Vorgabe von t auch auf analoge Weise erfolgen,

pmax _t

wobei der Wert von t z.B. in. Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl stufenweise verändert wird.

4. Einerseits kann hierbei eine Störung in Form einer kontinuierlichen Brennstoffzufuhr durch die elektromagnetischen Brennstoffeinspritzventile verhindert werden, während andererseits gleichzeitig eine Regelung der Brennstoff einspritzmenge erfolgen kann.

5. Auch wenn das gewünschte Luft/Brennstoff-Verhältnis Änderungen unterworfen ist, kann die Luft/Brennstoff-Verhältnisregelung durch einfache Änderung der Tabelle für. die t -Werte angepaßt werden.

-18- DE 2257

6. Durch diese Regelung kann bei Betrieb der Brennkraftmaschine unter hoher Last bzw. Vollast ein ausreichend· starkes Maschinendrehmoment bei niedrigem Brennstoffverbrauch erzielt werden.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung bei einer zumindest einen Brennstoffinjektor aufweisenden Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einregelung des der Brennkraftmaschine unter hoher Last bzw. Vollast zuge-führten Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:

a) Ermittlung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine ,

b) Bildung eines V/ertes einer variablen Maschinenregelgröße in Abhängigkeit von dem ermittelten Betriebszustand der Brennkraftmaschine,

c) Berechnung einer Zeitdauer eines dem zumindest einen Brennstoffinjektor zugeführten Einspritzimpulses mittels einer Recheneinrichtung,

d) Auswahl einer Maximaldauer des Exnspritzimpulses aus einer vorgespeicherten Tabelle von Maximalwerten in Abhängigkeit von dem Wert der variablen Maschinenregelgröße und

V/22

O Ott

O β β

β U · ν «

/ -2- DE 2257

e) Vergleich der berechneten Impulsdauer mit der gewählten Maximaldauer zur Begrenzung der berechneten Impulsdauer in Abhängigkeit von der gewählten Maximaldauer.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt (e) folgende weitere Schritte umfaßt:

f) Bestimmung der Zeitdauer des Einspritzimpulses in Abhängigkeit von der vorgegebenen Maximaldauer, wenn der berechnete Basiszeitwert größer als die vorgegebene Maximaldauer ist,und

g) Bestimmung der Zeitdauer des Einspritzimpulses in Abhängigkeit von dem berechneten Basiszeitwert, wenn der berechnete Basiszeitwert kleiner als die vorgegebene Maximaldauer ist.
3·. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Maschinenregelgröße die Maschinendrehzahl umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Maschinenregelgröße die Maschinendrehzahl und die Drosselventilöffnung umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine ermittelt wird und daß die Verfahrensschritte d) und e) entfal-

len, wenn die ermittelte Kühlwassertemperatur unter einem vorgegebenen Wert liegt.

•
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsgrad eines Drosselventils der Brennkraftmaschine ermittelt wird und daß die Verfahrensschritte

-3- DE 2257

d) und e) entfallen, wenn der ermittelte Drosselventil-Öffnungsgrad unter einem vorgegebenen Wert liegt.
7. Vorrichtung zur elektronischen Brennstoffein-

spritzregelung bei einer zumindest einen Brennstoffinjektor aufweisenden Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch Fühlereinrichtungen (11,12,14,15,16) zur Ermittlung eines Betriebszustandes der Brennkraftmaschine (1) und durch eine auf die Ausgangssignale der Fühlereinrichtungen zur Bestimmung des Zeitwertes eines dem zumindest einen Brennstoffinjektor (5) zugeführten Einspritzimpulses ansprechende Regeleinrichtung (20), die eine Speichereinrichtung (ROM 107) zur .Abspeicherung von in Abhängigkeit von Werten des Maschinenbetriebszustandes vorgegebenen Maximalzeitwerten des Einspritzimpulses aufweist und einen Maximalzeitwert des Einspritzimpulses aus den in der Speichereinrichtung abgespeicherten Maximalzeitwerten in Abhängigkeit von dem ermittelten Betriebszustand der Brennkraftmaschine auswählt und die Einspritzimpulsdauer in Abhängigkeit von dem gewählten Maximalzei/twert begrenzt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des Einspritzimpulses in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Maximalzeitwert bestimmt wird, wenn der Zeitwert größer als der vorgegebene Maximalzeitwert ist, während unter allen anderen Bedingungen die Dauer des Einspritzimpulses in Abhängigkeit von dem Zeitwert bestimmt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtungen einen Maschinendrehzahlfühler (15) aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fühlereinrichtung (13) zur Ermittlung der

/ -4- DE 2257

Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und daß die Auswahl des Maximalzeitwertes und die Begrenzung der Einspritzimpulsdauer durch.die Regeleinrichtung verhindert werden, wenn die ermittelte Kühlwassertemperatur unter einem vorgegebenen Wert liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fühlereinrichtung (4s) zur Ermittlung des Öffnungsgrades eines Drosselventils (4) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und daß die Auswahl des Maximalzeitwertes und die Begrenzung der Einspritzimpulsdauer durch die Regeleinrichtung verhindert werden, wenn der ermittelte Drosselventil-Öffnungsgrad unter einem vorgegebenen Wert liegt.