DE3223622C2 - Verfahren zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung bei einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Gemäß einem Verfahren und einer Vorrichtung zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung wird das einer Brennkraftmaschine bei hoher Last bzw. Vollast zugeführte Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert eingeregelt. Zu diesem Zweck wird der Wert einer variablen Regelgröße der Brennkraftmaschine ermittelt, von einer Recheneinheit die Dauer eines Brenn stoff injektoren zugeführten Einspritzimpulses berechnet, eine Maximaldauer des Einspritzimpulses aus einer vorher gespeicherten Maximalwerttabelle in Abhängigkeit von dem Wert der variablen Maschinenregelgröße ausgewählt, die berechnete Impulsdauer mit der ausgewählten Maximaldauer verglichen, die berechnete Impulsdauer in Abhängigkeit von der ausgewählten Maximaldauer begrenzt und der Einspritzimpuls sodann den Brennstoffinjektoren zugeführt, wodurch das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis bei Betrieb der Brennkraftmaschine unter hoher Last bzw. Vollast auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert einregelbar ist und darüber hinaus auch eine etwaige kontinuierliche Brennstoffzufuhr durch die Brennstoffinjektoren verhindert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein V -rfahren zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung bei einer zumindest einen Brennstoffinjektor aufweisenden Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei elektronisch geregelten Brennstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen wird die jeweilige Öffnungszeitdauer elektromagnetischer Brennstoffinjektoren häufig geregelt, indem zunächst eine Brennstoff-Einspritzgrundmenge, die der Dauer eines Einspritzimpulses zur Erregung eines meist als Magnetventil ausgebildeten Brennstoffinjektors entspricht, durch Division der Ansaugluftmenge durch die Maschinendrehzahl bestimmt und mit einem betriebsparameterabhängigen Korrekturfaktor multipliziert wird. Für die Einspritzimpulsdauer wird hierbei üblicherweise eine z. B. in der Größenordnung von 4,5 ms liegende feste Maximaldauer vorgegeben, um eine übermäßige Brennstoffzufuhr zu verhindern.

So ist z. B. aus der DE-OS 30 10 583 ein Verfahren der eingangs genannten Art zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung bei Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem zunächst eine Brennstoff-Einspritzgrundmenge auf der Basis einer Multiplikation des jeweils ermittelten Maschinendrehzahlwertes mit dem Reziprokwert des ebenfalls jeweils ermittelten Ansaugluft-Durchflußmengenwertes und einer anschließenden Division einer Konstanten durch dieses Produkt in Form einer entsprechenden Grundmengen-Einspritzimpulsdauer für

jeweilige Einspritz-Magnetventile berechnet wird. Ferner gehen betriebsparameterabhängig ermittelte Korrekturfaktoren in die Einspritzmengenregelung ein, die unter anderem temperaturabhängig aufaddiert werden können und sodann nach Multiplikation des Korrekturfaktor-Summenwertes mit dem Grundmengenwert die Berechnung einer die Soll-Einspritzmenge angebenden Einspritzimpulsdauer ermöglichen. Hierbei kann für die Grundmengen-Einspritzimpulsdauer ein fester Maximalwert vorgegeben werden, um eine Überfettung des aufbereiteten Luft/Brennstoff-Gemisches oder gar eine stönmgsbedingte kontinuierliche Brennstoffeinspritzung zu verhindern. Die Vorgabe eines solchen festen Grundmengen-Maxima!wertes ermöglicht jedoch bei Beschleunigungsvorgängen bzw. im Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine dann keine z. B. drehzahlabhängige Brennstoffeinspritzmengenregelung mehr, was das Beschleunigungsvermögen einer Brennkraftmaschine erheblich beeinträchtigen kann.

Weiterhin ist aus der DE-OS 27 02 184 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur ergänzenden Beeinflussung der vcn einer elektronisch geregelten Br-'nnsxoffeinspritzanlage zugemessenen Brennstoffmenge bekannt, durch die im wesentlichen eine Verbesserung der Gasannahme beim Beschleunigen einer Brennkraftmaschine erzielt werden soll, webe: davon ausgegangen wird, daß als maßgeblicher Betriebsparameter der von einem Stauklappen-Luftmengenmesser ermittelte Ansaugluftdurchfluß in die Brennstoff-Einspritzmengenregelung eingeht. Da es sich bei einem solchen Stauklappen-Luftmengenmesser nicht um einen weitgehend ideal arbeitenden Geber handelt, tritt z. B. bei schnellem Gasgeben häufig ein Überschwingen der Stauklappe des Luftmengenmessers in Richtung Vollast und anschließend ein relativ weites Zurückschwingen auf, das als Unterschwingen bezeichnet werden kann. Beide Zustände entsprechen nicht der zu diesen Momentanzeiten effektiv angesaugten und von der Brennkraftmaschine verarbeiteten Luftmenge. Aus diesem Grund ist einerseits eine entsprechend ausgebildete Dämpfungsschaltung vorgesehen, die glättend und dämpfend auf das Luftmengenmesser-Ausgangssignal einwirkt, während andererseits eine Anreicherungsschaltung für eine zeitlich abklingende Anreicherung sorgt, die auch bei langsamem Gasgeben wirksam ist. Darüber hinaus ist eine Begrenzerschaltung· vorgesehen, Jie dazu dient, die durch die Dämpfungs- und Anreicherungsschaltung bewirkten und unter Umständen erheblich größeren Einspritzimpulszeitwerte definiert zu begrenzen.

Es handelt sich hierbei somit im wesentlichen um eine Beschleunigungsanreicherungsschaltung, bei der das vom Stairklappen-Luftmengenmesser abgegebene Signal gedämpft und gleichzeitig eine zeitlich abklingende Anreicherung vorgenommen wird, die auch bei langsamem Gasgeben wirksam ist, d. h., im Beschleunigungsbereich wird allgemein für eine Anreicherung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches gesorgt, wobei zusätzlich durch eine besondere Impulsdauer-Begrenzerschaltung die sich ergebende Impulsdauererhöhung auf einen festen oberen Grenzwert beschränkt wird. Eine solche feste Maximalwertvorgabe ist zwar zur Verhinderung einer übermäßigen Gemischanreicherung beim Überschwingen des Stauklappen-Luftmengenmessers zweckmäßig, ermöglicht jedoch ebenfalls im Beschleunigungs- und/oder Vollastbereich dann keine lastabhängige Brennstoffeinspritzmengenregelung mehr.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung der gattungsgemäßen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart auszugestalten, daß auch unter Beschleunigungs- und/oder Vollastbedingungen eine betriebsparameterabhängige Einspritzmengenregelung bei gleichzeitiger Begrenzung erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 6 angegebenen Mitteln gelöst

Erfindungsgemäß kann somit zur Einregelung des der Brennkraftmaschine unter Beschleunigungs- und/oder Vollastbedingungen zugeführten Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses auf einen zweckmäßigen Verhältniswert eine jeweilige Maximaldauer des Einspritzimpulses aus einer vorgespeicherten Tabelle von Maximalzeitwerten in Abhängigkeit von zumindest der Maschinendrehzahl ausgewählt und die hierbei jeweils berechnete Zeitdauer des Einspritzimpulses mit der ausgewählten Maximaldauer verglichen ^τ id in Abhängigkeit vom erhaltenen Vergleichsergebnis sejrrenzt v/erden.

Auf diese Weise ist das Luft/Brennstoff-Ansauggemischverhältnis auch unter Beschleunigungs- und/oder Vollastbedingungen weiterhin regelbar, da durch Vergleich der jeweils berechneten Einspritzimpulsdauer mit einer aus einer vorgespeicherten Tabelle in Abhängigkeit von zumindest der jeweils ermittelten Maschinendrehzahl auslesbaren und damit betriebsparameterabhängig optimal vorgebbaren Maximaldauer eine entsprechend optimale Soll-Impulsdauer ermittelbar ist, die einerseits dem angestrebten Beschleunigungsvermögen bzw. der geforderten Leistung der Brennkraftmaschine Rechnung trägt, andererseits aber auch durch Berücksichtigung einer zumindest drehzahlabhängigen Maximaldauer gewährleistet, daß auch bei Beschleünigungsvorgängen und Vollast und den dabei z. B. beim Schalten häufig stark wechselnden Drehzahlen keine übermäßige Gemischanfettung z. B. aufgrund d~s Überschwingens eines Stauklappen-Ansaugluftmengenmessers oder durch störungsbedingtes Überschreiten zulässi ;er Einspritzimpulszeiten auftreten kann.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

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

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des Regelkreises,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung des Regelkreises gemäß F i g. 1,

F i g. 3 ein vereinfachtes Ablaufdiagramm des von einem Mikroprozessor der Regelschaltung gemäß F i g. 2 durchgeführten Datenverarbeitungsablaufes,

F i g. 4 ein detailliertes Ablaufdiagramm eines Schrittes 1014 des Abla"fdiagramms gemäß F i g. 3,

F i g. 5 eine Tabelle von Maximalwerten t_pmat der Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p zur Erläuterung des Datenverarbeitungsablaufes gemäß F i g. 4,

F i g. 6 und 7 Änderungen des Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses (A/F) zur Veranschaulichung der Regelung und

Fig.8, 9 und 10 eine Tabelle, Kennlinienfelder und ein Ablaufdiagramm, die weitere Auführungsbeispiele der Regelung veranschaulichen.

Bei dem Ausführungsbeiäpiel der Regelung gemäß Fig. 1 findet eine übliche fremdgezündete Viertakt-Brennkraftmaschine i für Kraftfahrzeuge Verwendung, die über ein Luftfilter 2. ein Ansauerohr 3 und ein Drns-

selventil 4 Luft für den Verbrennungsvorgang ansaugt. Falls erforderlich, kann ein Drosselventil-Stellungsfühler 45 zur Ermittlung des Öffnungsgrades des Drosselventils 4 vorgesehen sein. Der Brennstoff wird von einem (nicht dargestellten) Brennstoffzuführungssystem über elektromagnetische Brennstoffinjektoren 5 den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine 1 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. Die Brenn-Icraftrnssrhinp 3 ict mit pingm WsSSertSiTJpSrSt'jrfühlsr 13 zur Ermittlung der Temperatur des Maschinenkühlwassers versehen, der eine der Kühlwassertemperatur 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 Signalspannung 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 VoIi 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, wobei ein am Primäranschluß der Zündspule abgegriffenes Zündimpulssignal als Maschinendrehzahlsignal Verwendung finden kann. Eine Regelschaltung 20 berechnet die Brennstoffeinspritzmenge auf der Basis der Meßsignale der vorstehend genannten Meßfühler 11 bis 15, wobei die eingespritzte Brennstoffmenge durch Steuerung der Öffnungszeitdauer der Brennstoffinjektoren 5 geregelt wird.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf F i g. 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 Maschinendrehzahifühlers 15 zur Messung der Masclrnendrehzahl 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 Unterbrechungsanforderungssignal an den Mikroprozessor 100 ab. Die Bezugszahl 103 bezeichnet eine digitale Eingangssehnittstellenschaltung, über die Digitalsignale, wie das Ausgangssignal eines Vergleichers, der das Meßsignal des Luft/Brennsotff-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 H₁ des Ansauglufttemperaturfühlers 12 und des Wassertemperaturfühlers 13 einer Analog-Digital-Umsetzung zu unterziehen und deren Ergebnis in den Mikroprozessor 100 einzulesen. Die Ausgangsdaten der Einheiten 101,102,103 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 Ausgangszählcreinhcit 10S setzt ein die öffnungszeitdauer der Brennstoffinjektoren 5 angebendes Digitnlsignal, d. L, eine vom Mikroprozessor 100 berechnete Brennstoffeinspritzmenge, 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 c'.vs Ergebnis dieser Messung in den Mikroprozessor 100 eingibt

Die Eingangszählereinheit 101 spricht auf das Ausgangssignal des Masciiinendrehzah'ifühlers 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 vereinfachtes Ablaufdiagramm für die vom Mikroprozessor 100 durchgeführten Rechenvorgänge dargestellt, auf das nachstehend zur Beschreibung der Funktion des Mikroprozessors 100 sowie der Wirkungsweise der gesamten Regelung näher eingegangen wird.

Wenn der Zündschloßschalter 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 Datenverarbeitungsablaufes erfolgt Sodann werden in einem Schritt 1002 die Digitalwerte der Kühlwassertemperatur und Ansaugluftiemperatur 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 wird wieder auf den Schritt 1002 übergegangen.

Normalerweise wiederholt der Mikroprozessor 100 die Verarbeitung der Schritte 1002 und 1003 in der Hauptroutine gemäß F i g. 3 in Abhängigkeit von einem Steuer- bzw. Regelprogramm. Bei Anstehen eines Unterbrechungsanforderungssignals der Unterbrechungssteuereinheit 102 nimmt der Mikrorechner 100 iedoch

auch bei Ausführung der Hauptroutine sofort eine Unterbrechung des Datenverarbeitungsablaufes der Hauptroutine vor und beginnt in einem Schritt iOlO 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 Sch.r>5? 1012 über die analoge Eingangsschnittstellenschaltiing"104 ein die Ansaugluftmenge Q bezeichnendes Signal eingegeben wird. In einem Schritt 1013 wird sodann eine Brennstoffeinspritzgrundmenge in Form einer Einspritz-Basiszeitdauer f_pder 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

(wobei Feine Konstante ist). In einem Schritt 1014 wird sodann ein Maximalwert t_pmsx für die Einspritz-Basiszeitdauer f_p berechnet

In F i g. 4 ist ein detailliertes Ablaufdiagramm für die im Schritt 1014 erfolgende Berechnung des Maximalwertes t_pmlx dargestellt. Die Berechnung von t_pmax beginnt mit 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_pmax aus der in Fig.5 dargestellten Tabelle für t_pmRX-Werte ausgewählt, die bei oder im Bereich eines gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältnisses liegen. Diese Tabelle von t_pmax-Werten ist im Festspeicher (ROM) 107 abgespeichert Der Datenverarbeitungsablauf geht sodann auf einen Schritt 403 über, bei dem der ausgewählte Wert von t_pmax im Direktzugriffsspeicher (RAM) 106 abgespeichert wird und die Berechnung von t_pmax endet Die Tabelle der t_pmax-Werte kann außer in Abhängigkeit von Drosselventil-Öffnungswerten oder dergleichen gebildet werden, worauf nachstehend noch näher eingegangen wird.

In einem Schritt 1015 werden sodann die Werte von t_p und t_pmax aus dem Direktzugriffsspeicher (RAM) 106 ausgelesen und miteinander verglichen. Wenn t_p> t_pmax ist, wird die Entscheidung gefällt, daß das Ergebnis der Berechnung der Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p falsch ist, und der Datenverarbeitungsablauf geht auf einen Schritt 1016 über. Ist dagegen t_p< t_pmlx, wird entschieden, daß das Ergebnis der Berechnung der Brennstoffeinspritzgrundmenge tp korrekt ist, und der Datenverarbeitungsablauf geht auf einen Schritt 1017 über. Bei Übergang auf den Schritt 1016 wird t_p durch den bei dem Vergleich verwendeten Wert von t_pm3X ersetzt, der sodann als Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p Verwendung findet, woraufhin der Datenverarbeitungsablauf auf den Schritt 1017 übergeht Im Schritt 1017 wird der in der Hauptroutine erhaltene Brennstoffeinspritz-Korrekturfaktor K\ 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= U-Kx.

In einem Schritt 1018 werden die korrigierten Brennstoffeinspritzmengendaten sodann in die Ausgangszählereinheit 108 eingegeben. Danach geht der Datenverarbeitungsablauf auf einen Schritt 1019 über und kehrt zur Haupiroutine zurück. Die Rückkehr zur Hauptroutine erfolgt bei demjenigen Datenverarbeitungsschritt der Hauptroutine, der vorher zur Unterbrechungsverarbeitung unterbrochen wurde.
Die grundsätzlichen Funktionen des Mikroprozessors (CPU) 100 sind damit im wesentlichen beschrieben.

Im Nörmalbetrieb arbeitet das Luftdurchflußmeßgerät korrekt, so daß auch die im Schritt 1013 für die elektromagnetischen Brennstoffinjektoren 5 berechnete Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p korrekt ist und daher kein Erfordernis für eine Korrektur der Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p besteht. Obwohl im Schritt 1015 der im Schritt 1013 berechnete Wert der Brennstoffeinspritzgrundmenge tp mit dem im Schritt 1014 gemäß F! g. 3 berechneten Wert von i_pmax verglichen wird, crfolgt normalerweise keine Korrektur, da der Wert von t_PmBx größer als der Wert von t_p gewählt ist, und der Verarbeitungsablauf geht vom Schritt 1015 auf den Schritt 1017 über.

Bei Betrieb der Brennkraftmaschine 1 mit hoher Last bzw. Vollast überschreitet die vom Mikroprozessor 100 im Schritt 1013 in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Luftdurchflußmeßgerätes berechnete Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p jedoch den dem gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältnis entsprechenden Wert t_pmax,

was zu einer Verringerung (Überfettung) des Luft/ Brennstoff-Verhältnisses führt. Anstelle des vom Mikroprozessor 100 berechneten Wertes von t_p findet somit der in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl vorgegebene Wert von t_pmax als Brennstoffeinspritzgrundmenge t_p zur Regelung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses Verwendung.

Hierdurch läßt sich die Brennstoffeinsnritzmenge über den gesamten Betriebsbereich der Brennkraftmaschine 1 hinweg auf korrekte Werte einregeln.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der Regelung nur eine einzige in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl aufgestellte Tabelle von t_pmax-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 darüber hinaus in zusätzlicher Abhängigkeit von der Drosselventil-Öffnungsstellung oder dergleichen aufgestellt sind. F i g. 8 zeigt ein Beispiel für Tabellen, die zu einem solchen Zweck Verwendung finden können.

Außerdem besteht anstelle der unter Verwendung einer beliebigen Anzahl von Tabellen erfolgenden, vorstehend beschriebenen Vorgabe von f_praM auch die Möglichkeit, den Wert von t_pm3X stufenweise in Abhängigkeit von der Maschinendrehzah! in der in F i g. 9 veranschaulichten Weise zu ändern, so daß die Regelung sowohl auf digitale als auch auf analoge Weise durchführbar ist

Darüber hinaus kann die Regelung je nach den Erfordernissen in Abhängigkeit von den Werten der Kühlwassertemperatur, der Drosselventilöffnung usw. durchgeführt werden. In F i g. 10 ist ein Ausführungsbeispiei für eine solche Regelung in Form eines Ablaufdiagramms dargestellt, das zu diesem Zweck einen zusätzlichen Schritt 1020 enthält in dem ermittelt wird, ob die vom Wassertemperaturfühler 13 ermittelte Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine 1 unter einem vorgegebenen Wert liegt Wenn dies der Fall ist über-

springt der Datenverarbeitungsablauf die Schritte 1014 und 1015 und geht ohne Durchführung des unter Verwendung von t_pmax erfolgenden Regelvorgangs direkt auf den Schritt 1017 über.

In Fig.7 ist die Abhängigkeit der Brennstoffeinspritzgrundmenge tp und des Luft/Brennstoff-Verhältnisses (A/F) in Abhängigkeit von der Maschinendreh-'zahl bei einer un'er hoher Last bzw. Vollast stehenden ■BrennkraftmaschiWe sowohl für den Stand der Technik (als auch für die erfindungsgemäße Regelung dargestellt und veranschaulicht, daß das Luft/Brennstoff-Gemischverhältnis sich mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Regelung auf einen gewünschten Luft/Brennstoff-Verhältniswert einregeln läßt, während die Abhängigkeit der Gemisch-Anreicherungsrate von der Maschinendrehzahl bei vollständig geöffnetem Drosselventil in Fi g. 6 für eine übliche Brennstoffeinspritzanlage veranschaulicht ist.

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Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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45

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur elektronischen Brennstoffeinspritzregelung bei einer zumindest einen Brennstoffinjektor aufweisenden Brennkraftmaschine, bei dem die Werte von zumindest die Maschinendrehzahl umfassenden Betriebsparametern der Brennkraftmaschine ermittelt und die Zeitdauer eines dem Brennstoffinjektor zugeführten Einspritzimpulses mittels einer Recheneinrichtung in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsparameterwerten der Brennkraftmaschine unter Berücksichtigung einer Maximaldauer berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einregelung des der Brennkraftmaschine (1) unter hoher Last bzw. Vollast zugeführten Luft/Brennstoff-Gemischverhältnisses auf einen zweckmäßigen Verhältniswert die Maximaldauer (t_pm3X) des Einspritzimpulses aus einer vorgespeicherten Tabelle von Maximalzeitwerten in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert zumindest der Maschinendrehzahl (N) ausgewählt wird und daß die berechnete Zeitdauer (t_p) des Einspritzimpulses mit der jeweils ausgewählten Maximaldauer (tpmax) verglichen und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis begrenzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzimpulsdauer in Abhängigkeit von der ausgewählten Maximaldauer (t_pm2X) bestimmt wird, wenn die berechnete Zeitdauer (t_p) größer als die ausgewählte Maximaldauer (t_pmax) ist, und in Abhängigkeit von der berechneten Zeitdauer (t_p) bestimmt wird, v/enn din. berechnete Zeitdauer (t_p) kleiner als die ausgewählte Maximaldauer (t_pmax) ist

3. Verfahren nach Anspruch : oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachten Betriebsparameter der Brennkraftmaschine (1) den Drosselventil-Öffnungsgrad umfassen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachten Betriebsparameter die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine (1) umfassen und daß die Auswahl der Maximaldauer (i_Pmnx) des Einspritzimpulses und deren Vergleich mit der berechneten Zeitdauer (t_p) entfallen, wenn die ermittelte Kühlwassertemperatur unter einem vorgegebenen Wert liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahl der Maximaldauer (t_pmax) des Einspritzimpulses und deren Vergleich mit der berechneten Zeitdauer (t_p) entfallen, wenn der ermittelte Drosselventil-Öffnungsgrad unter einem vorgegebenen Wert liegt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Fühlereinrichtungen (45, 11 — 16) zur Ermittlung der Werte der zumindest die Maschinendrehzahl umfassenden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine und eine Regeleinrichtung (20), die auf die Ausgangssignale der Fühlereinrichtungen zur Berechnung der Zeitdauer des dem Brennstoffinjektor (5) zugeführten Einspritzimpulses unter Berücksichtigung der Maximaldauer anspricht, eine Speichereinrichtung (ROM; 107) zur Abspeicherung der in Abhängigkeit von Werten zumindest der Maschinendrehzahl (N) vorgegebenen Maximalzeitwerte (t_pmax)des Einspritzimpulses aufweist und den jeweiligen Maximalzeitwert (t_pmsx) des Einspritzimpulses aus den in der Speichereinrichtung (ROM;

107) abgespeicherten Maximalzeitwerten (t_pmax) in Abhängigkeit von dem ermittelten Wert zumindest der Maschinendrehzahl (N) auswählt und die Einspritzimpulsdauer in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleichs der berechneten Zeitdauer (t_p) mit dem ausgewählten Maximalzeitwert (t_pm:lx) begrenzt

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (20) die Ein^pritZ-impulsdauer in Abhängigkeit von dem ausgewählten Maximalzeitwert (t_pmax) bestimmt wenn die berechnete Zeitdauer (t_p) größer als der ausgewählte Maximalzeitwert (tpmax) ist, während unter anderen Bedingungen die Einspntzimpulsdauer in Abhängigkeit von der berechneten Zeitdauer (t_p) bestimmt wird.

'8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß die Fühlereinrichtungen (4s, 11—16) einen Meßfühler (13) zur Ermittlung der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine (1) umfassen und daß die Auswahl des Maximalzeitwertes (t_p;!7sx) und die Begrenzung der Einspritzimpulsdauer durch die Regeleinrichtung (20) verhindert wird, wenn die ermittelte Kühlwassertemperatur unter einem vorgegebenen Wert liegt

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtungen (45, 11 — 16) einen Meßfühler (4s) zur Ermittlung des Öffnungsgrades eines Drosselventils (4) der Brennkraftmaschine (1) umfassen und daß die Auswahl des Maximalzeitwertes (t_pm:,x) und die Begrenzung der Einspritzimpulsdauer durch die Regeleinrichtung (20) verhindert wird, wenn der ermittelte Drosselventil-Öffnungsgrad unter einem vorgegebenen Wert liegt.