DE3226026A1

DE3226026A1 - Verfahren und vorrichtung zur elektronischen regelung einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3226026A1
Application number: DE3226026A
Authority: DE
Inventors: Masumi Okazaki Kinugawa; Mitsunori Kariya Takao
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1981-07-13
Filing date: 1982-07-12
Publication date: 1983-01-20
Anticipated expiration: 2002-07-13
Also published as: DE3226026C2; DE3226026C3; JPS5810137A; US4469074A; JPS6246690B2

Description

μ --- -y\ *--" ' "..".Γ.. Dipl.-Ing. H. Tiedtke

- TCLLMANN - «RAMS Dipl.-Chem. G. Bühling

_ 5 _ Dipl.-Ing. B. Pellmann

*3 ? 9 K Π 9 R Dipl.-lng. K. Grams

Bavariaring 4, Postfach 202403

8000 München 2 Tel.: 089-5396 53 Telex. 5-24845 tlpat

cable: Germaniapatent München

12.JuIi 1982

DE 2312

case AUiO4-O2 DENSO

Nippcndenso Co., Ltd. Kariya-shi, Japan

Verfahren und Vorrichtung zur elektronischen Regelung einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Verrichtung zur elektronischen Regelung einer Brennkraftmaschine und bezieht sich insbesondere auf eine Regelung der Brennstoffmenge bei Übergangscfltriebszuständen einer mit einem oloktroni ;··η goro,-.·'· ι ter. Brennstoff /.ufüftrungsjydtem, wie' einem elektronischen Brennstoffeinspritzsystem oder einem elektronischen Vergasersystem ausgestatteten Brennkraftmaschine .

Die bei Übergangsbetriebszuständen einer Brennkraftmaschine erforderliche Brennstoffmenge unterscheidet sich von dem im stationären Betrieb anfallenden Brennstoffbedarf. . Bei einem bekannten Regelverfahren zur Erzielung einer Optimalregelung der Brennstoffeinspritzmenge in einem Übergangsbetriebszustand einer Brennkraftmaschine wird zunächst der Ansaugdruck oder die Stellung des Drosselventils in vergegebenen Zeitintervallen zur Ermittlung von

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• I«

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zeitintervallabhängigen Änderungen gemessen und bei Ermittlung eines einen vorgegebenen Wert übersteigenden Änderungsbetrages ein in Bezug auf die Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine oder sowohl in Bezug auf die Kühlwassertemperatur als auch den Ansaugleitungsdruck (oder die Drosselventilstellung) vorgegebener Steigerungs/Verringerungsfaktor für die Brennstoffeinspritzung erhalten. Der auf diese Weise erhaltene Wert des Brennstoffeinspritz-Steigerungs/Verringerungsfaktors dient dann zur Korrektur einer im wesentlichen von der Maschinendrehzahl und dem Ansaugleitungsdruck bestimmten Brennstoffeinspritzbasismenge, wodurch sich die Brennstoffeinspritzmenge in einem Übergangsbetriebszustand der Brennkraftmaschine regeln läßt.

Bei diesem bekannten Regelverfahren wird die Änderung des Ansaugleitungsdruckes bzw. der Drosselventilstellung im allgemeinen in relativ langen Zeitintervallen von z.B. einigen 10 ms ermittelt, die den BrennstoffeinspritzzeTt-Intervallen entsprechen. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte Korrektur der Brennstoffeinspritzung entsprechend den Änderungen der Ansaugluftmenge der Brennkraftmaschine jedoch z.B. bei abrupten Beschleunigungsvorgängen, bei denen solche Änderungen innerhalb der kurzen Zeitdauer von 2 bis 30 ms abgeschlossen sind, nur unzureichend gewährleisten. Dies beruht im wesentlichen darauf, "daß in einem solchen Falle die ermittelte oder berechnete Ändorungsrate (d.h., der Differenzwert) des Ansaugleitungsdrukkes oder der Drosselventilstellung kleiner als die tatsächliche Änderungsrate der variablen Regelgröße ist.

Das bekannte Rege!verfahren weist daher den Nachteil auf, daß bei einer solchen Regelung der Brennstoffeinspritzmenge bei einem Übergangsbetriebszustand der Brennkraftmaschine Fehlzündungen auftreten oder bei niedrigen Kühlwas-

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sertemperaturen nur sehr geringe Ansprechgeschwindigkeiten erzielbar sind.

Darüberhinaus ist der Nachteil gegeben, daß bei Verwendung eines Mikrorechners zur Programmrege lung der Brennstoffeinspritzmenge eine gespeicherte Datentabelle erforderlich ist, so daß viele Programmworte benötigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine zwecks Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik derart auszugestalten, daß ein ruhiger, gleichmäßiger Betrieb der Brennkraftmaschine auch bei niedrigen Kühlwassertemperaturen in einem Übergangsbetriebszustand gewährleistet ist, ohne daß viele Programmworte für eine Programmregelung erforderlich sind.

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

Erfindungsgemäß wird somit zur Regelung der Brennstoffzufuhrmenge in einem Übergangsbetriebszustand der Brennkraftmaschine die Drosselventilstellung oder der Ansaugleitungsdruck, die jeweils eine den Lastzustand der Brennkraftmaschine bezeichnende variable Regelgröße darstellen, in vorgegebenen Zeitintervallen zur Ermittlung einer Änderung von der vorherigen Meßzeit zur gegenwärtigen Meßzeit ermittelt und der im vorherigen Rechenvorgang berechnete Wert eines Brennstoffmengen-Korrekturfaktors der gegenwärtig ermittelten Änderung hinzuaddiert. Sodann wird eine der Leistung und Charakteristik der Brennkraftmaschine entsprechende vorgegebene Subtraktionskonstante zur Berechnung eines neuen Wertes des Brennstoffmengen-Korrekturfaktors von der auf diese Weise erhaltenen Summe subträniert. Dieser neue Wert des Brennstoffmengen-Korrektur-

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faktors dient zur Korrektur einer separat auf der Basis der den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden Maschinendrehzahlwerte und Ansaugleitungsdruckwerte berechneten Brennstoffzufuhr-Basismenge.

Die Änderung der Drosselventilstellung oder des Ansaugleitungsdruckes, die den Lastzustand der Brennkraftmaschine angibt, wird hierbei nacn Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer von dem vorherigen Meß- bzw. Regelvorgang ermittelt

und der bei dem vorherigen Rechenvorgang berechnete Brenn-10

Stoffmengen-Korrekturfaktor in der vorstehend beschriebenen Weise zu dem festgestellten Änderungswert hinzuaddiert. Das Zeitintervall zur Ermittlung der variablen Regelgröße kann daher auf einige ms verkürzt werden, so daß die Korrektur der Brennstoffzufuhrmenge der tatsächlichen Änderungsrate der variablen Regelgröße weitaus besser angepaßt werden kann. Darüberhinaus kann die Kcntiuität der Regelung ohne abrupte Änderungen (Anstieg oder Abfall) der zügeführten Brennstoffmenge aufrecht erhalten werden,

Durch Subtraktion der entsprechend der UjI3 tun« und Cha-20

rakteristik der Brennkraftmaschine vorgegebenen Subtraktionskonstanten von der erhaltenen Summe können nachteilige Auswirkungen aufgrund einer entsprechend dem Lastzustand der Brennkraftmaschine erfolgenden abrupten Änderung

der Drosselventilstellung oder des Ansaugleitungsdruckes 25

weiter verringert werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird vor der Addition des beim vorherigen Rechenvorgang berechneten

Brennstoffmengen-Korrekturfaktors zu dem ermittelten An-' 30

derungswert der Drosselventilstellung oder des Ansaugleitungsdruckes vorzugsweise eine Modifizierung des ermittelten Änderungsbetrages auf der Basis von Meßwerten der
Kühlwassertemperatur, der Ansauglufttemperatur und/oder

des atmosphärischen Luftdrucks vorgenommen, die variable 35

Zustandsgrößen der Umgebungsbedingungen . für den Betrieb

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der Brennkraftmaschine darstellen, wodurch eine noch genauere Regelung cer Brennstcffzufuhrmenge ermöglicht wird.

Die Brennkraftmaschine läßt sich somit auch bei niedrigen Kühlwassertemperaturwerten in einem Übergangsbetriebszustand bzw. bei Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorgängen genau und zuverlässig regeln.

Darüberhinaus ist bei Verwendung eines Mikrorechners zur IQ Pregrammrege lung der Brennkraftmaschine keine gespeicherte Datentabelle mehr erforderlich. Die für die Programmregelung erforderliche Anzahl vcn Prcgrammworten läßt sich hierdurch im Vergleich zur Regelung des Standes der Technik in erheblichem Maße verringern.

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

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise als Schnitt ausgeführte schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Regelvorrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild des Mikrorechners gemäß Fig.

1 und der ihm zugeordneten Elemente,

Fig. 3 die dem Mikrorechner gemäß Fig. 1 von einem Drehwinkelfühler zugeführten Signale,

Fig. 4 und 5 logische Aolaufdiagramme, die die Art der Regelung veranschaulichen,

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Pig. 6 die Beziehung zwischen der Kühlwassertemperatur der Brennkraftmaschine und einem kuhlv;assertemperatürabhängigeη Korrekturkoeffizienten,

Fig. 7 die Beziehung zwischen der Ansauglufttemperatur und einem ansauglufttemperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten und

Fig. 8 die Beziehung zwischen dem atmosphärischen Luftdruck und einem luftdruckabhängigen Xorrekturkosffizienten.

Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Regelung findet bei einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine mit einer drehzahl-und ansaugdruckabhängig elektronisch geregelten Brennstoffeinspritzanlage Anwendung.

In Fig. 1 ist der Aufbau einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine 1 mit zugehöriger Regelvorrichtung veranschaulicht. Bei der Regelvorrichtung gemäß ?ig. 1 ist ein in Halbleiterbauart ausgeführter Ansaugdruckfühler 2 zur Ermittlung des in einer Ansaugsammelleitung .3 herrschenden Druckes vorgesehen. Elektromagnetische Brennstoff Injektoren 4·, denen Brennstoff mit geregeltem Druck zugeführt wird, sind jeweils im Bereich des Ansaugkanals eines jeden Zylinders der Brennkraftmaschine angeordnet. Sine Zündspule 5 ist elektrisch mit einem Zündverteiler 6 verbunden, der die von der Zündspule 5 abgegebene Zündenergie auf Zündkerzen verteilt. Der Zündverteiler β führt in bekannter Weise bei zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle seinerseits eine Umdrehung aus und enthält einen Drehwinkelfühler 7 zur Ermittlung des Drehwinkels der Maschinenkurbelwelle.

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Ein Drosselventilstellungsfühler Io ermittelt die Stellung eines zur Drosselung der Ansaugluft vorgesehenen Drosselventils y. Ein Kühlwassertemperaturfühler 11 ermittelt die Temperatur des Maschinenkühlwassers zur Peststellung des Warmlaufaustandes der Brennkraftmaschine 1> während ein Ansauglufttemperaturfühler 12 die Temperatur der durch einen Luftfilter strömenden Ansaugluft feststellt.

Ein Mikrorechner 8 dient zur Regelung der Brennkraftmaschine 1 durch Berechnung der Werte sowie der zeitlichen Steuerung des Anlegens von Maschinenregelsignalen in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1. Die Ausgangssignale des Ansaugdruckfühlers 2, des Drehwinkelfühlers 1, des Drosselventil-Stellungsfühlers lo, des Kühlwassertemperaturfühlers 11 und des Ansauglufttemperaturfühlei-s 12 werden zusammen mit einem Batteriespannungssignal dem Mikrorechner ö zugeführt, der auf der Basis diesex· Eingangssignale die Brennstoffeinspritzmenge und außerdem die Zündverstellung bzw. Einstellung des Zündzeitpunktes berechnet. Außerdem ist ein Luftdruckfühler Ij5 zur Ermittlung des atmosphärischen Luftdruckes vorgesehen.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher auf den Mikrorechner 8 und die an ihn angeschlossenen Elemente eingegangen. Gemäß Pig. 2 berechnet eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung bzw. Zentraleinheit (CPU) in Form eines Mikroprozessors loo die erforderliche Brennstoffeinspritzmenge und die optimale Zündverstellung in Abhängigkeit von der Zuführung eines Unterbrechungsbefehlssignals von einer Unterbrechungseinheit lol. Dieses Unterbrechungsbefehlssignal wird dem Mikroprozessor loo von der Unterbrechungseinheit lol über eine gemeinsame Sammelleitung 123 in Abhänglgkeit von dem Drehwinkelsignal des Drehwinkelfühlers 7

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augeführt, woraufhin der Mikroprozessor loo die erforderliche Brennstoffeinspritzmenge und die Zündverstellung bei 5

Anstehen des Unterbrechungsbefehlssignals berechnet. Die Unterbrechungseinheit lol erzeugt außerdem Steuersignale P, G, und H zur Steuerung des Inbetriebnahmezeitpunktes von nachstehend noch näher beschriebenen Einheiten Ιοβ und loö. Das Drehwinkelsignal wird außerdem einer Drehzahlzählereinheit Io2 zugeführt, die die Dauer eines vorgegebenen Drehwinkels in zeitlicher Abhängigkeit von einem Taktsignal vorgegebener Frequenz zur Berechnung der Maschinendrehzahl mißt. Eine Analog-Digi⁽:al-l'msetzarelnheit io4

hat dl ο Funktion, ein« AnalQg-lⁱlj-'_llfciil-^rJmsufc4un.g -lör von wkni Ib

Ansaugdruokfühler 2, dem Ancauglufttemperaturfühler 12,

dem Drosselventil-Stellungsfühler lo, dem Kühlwassertemperaturfühler 11 und dem Luftdruckfühler 13 abgegebenen analogen Ausgangcoignale vorzunehmen und die erhaltenen Digitalsignale dem .Mikroprozessor loo zuzuführen. Die Ausder 7.inhe!;en Io2 und io4 werden hierbei dem

Miktoi>vo '.".'; 110r Ιου ^ι^τιΓ-ιί.!3 Πηοε- ύΐΰ ge leitung 123 zugeführt.

₂_ Eine 3peiehereinheit Io5 hat die Funktion, ein zur Steuerung des Mikropro3essors loo vorbereitetes Steuerprogramm sowie die Ausgangssignale der Einheiten lol, Io2 und Io4 zu speichern. Hierbei dient die gemeinsame Sammelleitung 123 auch zur Informationsübertragung zwischen der Speicher-

3Q einheit I05 und dem Mikroprozessor loo. Ferner ist eine ein Register enthaltende Sündverstellungssteuerzählereinheit I06 über die gemeinsame Sammelleitung 123 mit dem Mikroprozessor loo verbunden. Der Mikroprozessor loo berechnet den Zeitpunkt des Beginns sowie den Zeitpunkt der Unterbrechung der Stromzufuhr zu der Zündspule 5 und damit die Zündverstellung und führt ein die Einstellung des Zündzeit-

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punkas angebendes Digitalsigrial der Zündverstellungssteuerzählereinhait loö zu, die in Abhängigkeit von diesem Signal die Zünddauer und den Zündzeitpunkt in Form von Drehwinkelgrößen berechnet. Ein Leistungsverstärker Io7 verstärkt das Ausgang-signal der Zündversfallungssteuerzählereinheit I06 und führt sein Ausgangscignal der Zündspule 5 zu, wodurch einerseits d-e Stromversorgung und ar.derer-

IC seits die zeitliche Steuerung der Erregungsunterbrechung der Zündspule 5, d.h., dia Zündverateilung,bewirkt werden. Ferner ist eine mit einem Register versehene Brennctoffeinspritzstsuereinheit I08 über die gemeinsame Sammelleitung 123 mit dem Mikroprozessor loo verbunden. Die 3rennstoffeinspritzsteuereinheit umfaßt außerdem zwei Abwärtszähler gleicher Funktion. Der Mikroprozessor loo berechnet die öffnungsclauer der Brennstoff Injektoren 4 und damit die erforderliche Brennstoffeinspritzmenge und führt die berechneten Digi-alsignale der Brennstoffeinspritzsteuereinheit I08 zu. Die Abwärtszähler setzen jeweils ein solches Signal in ein Impulssignal mit einer die Öffnungsdauer eines Brennstoffin.jek-ors 4 angebenden Impulsdauer um. Sin Leistungsverstärker I09 verstärkt die von der Brennstoffeinspritzsseuereinheit Iod abgegebenen Impulssignale und führt seine Ausgangssignale den Brenns-offInjektoren 4 über 2 Kanäle au, die den beiden Abwärtszählern der Brennstoffei.ispritzsteuereinheit Io3 entsprechen. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, werden über einen Kanal die BrennstoffInjektoren 41, 42 und 43 mit Strom versorgt, während über den anderen Kanal die

stromversorgung der Brennstoffinjektoren 44,' 45 und 4ö erfolgt.

In der Praxis besteht der Drehwinkelfühler 7 in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise aus drei Meßfühlern Sl, 32 und Der erste Meßfühler 8l ist derart aufgebaut, daß bei zwei

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Umdrehungen der Masehinenkurbelwelle ein Winkelsignalimpuls A bei einer um den Winkel O vor dem Kurbelwellendrehwinkel 0° liegenden Winkelstellung in der unser (A) in Pig. 3 veranschaulichten Weise abgegeben wird. Der zweite Meßfühler 82 ist derart aurgebaut, daß bei zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle em Winkelsignalimpuls 3 in einer um den Winkel 9 vor dem Kurfc-elwellendrehwinkel J>bo ° liegenden Winkelstellung in der unter (B; in Fig. 3 veranschaulichten Weise abgegeben wird. Der dritte Meßfühler 83 ist derart aufgebaut, daß bei einer Umdrehung der Maschinenkurbelwelle Winkelsignalimpulse C in einer der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine 1 entsprechenden Anzahl in gleichen Zeitintervallen abgegeben werden, wie dies durch den Signalverlauf (C) in Fig. 3 veranschaulicht ist. Da dieses Ausführungsbeispiel der Regelung bei einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine Anwendung findet, treten sechs Winkelsignalimpulse C in Winkelincervallen von 6o° z.B. zwischen 0° und 360° auf.

Die Winkelsignale (Kurbelwellendrehwinkelsignale) der Meßfühler 8l, 82 und 83 werden der Unterbrechungseinheit loi zugeführt, die ein Unterbrechungsbefehlssignal zur Veranlassung einer Unterbrechung für die Berechnung der Zündverstellung und ein weiteres Uaterbrechungsbefehlssignal zur Veranlassung einer Unterbrechung für die Berechnung der Brennstoffeinspritzmenge erzeugt. Zu diesem Zweck teilt die Unterbrechungseinheit lol die Frequenz des von dem dritten Meßfühler 83 abgegebenen Winkelsignals C durch den Faktor 2 und erzeugt ein Unterorechungsbefehlssignal D in der unter (D) in Fig. 3 veranschaulichten Weise unmittelbarnach der Erzeugung des Winkelsignals A durch den ersten Drehwinkelfühler 8l. Im Verlauf von zwei Kurbelwellenum-

³^ drehungen treten sechs Impulse dieses Unterbrechungsbefehlssignals D auf. D.h., die im Verlauf von zwei Kurbelwellen-

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Umdrehungen auftretende Anzahl der Signalimpulse D entspricht der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine 1. Die Signalimpulse D treten somit bei der Sechszylinder-Brennkraftmaschine 1 in Kurbelwellen-Drehwinkelinter/allen von 12o° auf und werden jeweils von der Unterbrechungseinheit lol dem Mikroprozessor loo zur Veranlassung einer Unterbrechung für die Berechnung der Zündverstellung zugeführt. Ferner teilt die Unterbrechungseinheit lol die Frequenz des von dem. dritten MeSfühler Öj5 abgegebenen Winkelsignals C durch den Faktor β und erzeugt ein weiteres Unterbreehungsbefehlssignal E in dar unter (E) in Fig. 3 dargestellten Weise. WiG Fig. 3 hierzu zu entnehmen ist, tritt ein Impuls des Unterbrechungsbefehlssignals Ξ in der Position des 6. Impulses des Winkelsignals C nach der Abgabe des Winkelsignalimpulses A durch den ersten Meßfühler öl, d.h., bei einem Kurbelwellendreir.jinkel von 3oo°, auf, während der nächste Impuls in der Position des 6. Impulses des Winkelsighals C nach der Abgabe des Winkelsignalimpulses 3 durch den zweiten Meßfühler 82, d.h., ausgehend vom Xurbalwellendrehwinkel Joo° nach einer vielter en Drehung der Kurbelwelle um 3co° (eine Umdrehung", auftritt. Dieses Unterbreeiiungsbefehlssignal E wird dem Mikroprozessor loo von der Unter-

bi-aciiungceinheit lol zur Veranlassung einer unterbrechung 25

für die Berechnung der arforderlichen Brennstoffeinspritzmenge zugeführt.

Nachstehend wird unter Be'-ugnanrne auf das logische A öl auf- _or, diagramm cemäS den Pig. ^ und 5 nah ar auf die Regelung der

Brennstoffeinspritzmenge durch den Mikrorechner 3 gemäß· Fig. 2 eingeganger..

Das in der Speichereinheit I05 abgase sicherte R ;-T3lprogramm is^ derart vorber3it?t, ä?-3 der Mikroprozessor loc auch bei Ausführung einer Hauptroutine eine Zeitgeberrou'cine hzw.

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Sυeuerroutine 2oo in vorgegebenen Zeitintervallen ausführen kann. In einem Schritt 2ol der oteuerroutine 2oo werden die durch die Analog-Digital-Umsetzung erhaltenen Daten THP der zuletzt ermittelten Drosselventilstellung von einem Direktzugriffsspeicher RAM der Speichereinheil; I05 in den Mikroprozessor loo eingegeben, während in einem Schritt 2o2 die Daten THP' der im Rahmen der vorherigen Steuerroutine 2oo ermittelten und verarbeiteten vorherigen Drosselventilstellung aus dem Direktzugriffsspeicher RAM in den Mikroprozessor loo eingegeben werden. In einem Schritt 2o3 werden die Drosselventil-Stellungsdaten THP als Daten THP' in dem Direktzugriffsspeicher RAM abgespeichert, während in einem Schritt 2o4 die vorherigen Drosselventil-Stellungsdaten THP' zur Ermittlung eines in der vorgegebenen Zeitdauer erfolgten Drossel ventil-A'nderungsbetrages Δ THP' durch den Mikroprozessor loo von den zuletzt ermittelten Drosselventil-Stellungsdaten THP subtrahiert werden.

In einem Schritt 2o5 wird beurteilt, ob der Ä'nderungsbetrag Δ THP positiv (was einen Beschleunigungsvorgang bezeichnet) oder negativ (was einen Verzögerungsvorgang bezeichnet) ist. Wenn im Schritt 2o5 ermittelt wird, daß A THP einen positiven Wert aufweist oder Null ist, wird auf einen Schritt 2o6 übergegangen, in dem der Änderungsbetrag Δ THP mit einer vorgegebenen Konstanten K- verglichen wird, die für den Beschleunigungsbetrieb der Brennkraftmaschine charakteristisch ist. Wenn das Ergebnis die- ses Vergleichs im Schritt 2o6 ergibt, daß Δ THP kleiner als die Konotante K. ist, wird auf einen Schritt 2o9 übergegangen. Ergibt sich dagegen durch den Vergleich im Schritt 2o6, daß Δ THP größer als oder gleich der Konstanten K. ist, wird auf einen Schritt 2o7 'übergegangen, in dem ein logisches Ablaufsteuerkennbit A auf "O" gesetzt wird. In

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einem Sehritt 2ο8 wird sodann ein im Rahmen der vorherigen Steuerroutine 2oo berechneter und im Direktzugriffsspeicher -₅ RAM gespeicherter Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor AEWD für den Verzögerungsbetrieb auf Null gesetzt und sodann auf einen Schritt 2o9 übergegangen. Ergibt sich dagegen bei der Beurteilung im Schritt 2o5, daß Δ THP negativ ist, wird in einem Schritt 21o das Zweierkomplement von Δ THP berechnet, woraufhin in einem Schritt 211

Δ THP vom Mikroprozessor loo mit einer vorgegebenen Konstanten K_D verglichen wird, die für den Verzogerungöbetrieb der Brennkraftmaschine charakteristisch ist. Wenn der im Schritt 211 vorgenommene Vergleich ergibt, daß Δ THP kleiner als die Konstante K^ ist, wird auf den Schritt 2o9 übergegangen. Führt der Vergleich im Schritt 211 dagegen zu dem Ergebnis, daß Δ TA? größer als oder gleich der Konstanten K^ ist, wird auf einen Schritt 212 übergegangen, in dem das logische AblaufSteuerkennbit A auf "l" gesetzt wird. In einem Schritt 213 wird sodann ein im Rahmen der vorherigen Steuerroutine 2oo berechneter und im Direktzugriffsspeicher RAM ab^esp-aicheruer Brennstoffeinspritzmengen-Korreköurfaktor ΑΞ'λΑ r'ür den Beschleunigungsbetrieb auf Null gesetzt und sodann wieder auf den Schritt 2oy übergegangen.

Im Schritt 2o~» wird der Xnderungsbetrag A THP in Abhängigkeit von den gemessenen Vierten der Kühlxvasser temperatur THVi, der Ansauslufttemperatur THA und des atmosphärischen Luftdrucks Pa zur Berechnung eines Wertes AEW^ korrigiert, der einen modifizierten Wert von A THP darstellt. D.h., der Wert ASWq wird durch Multiplikation der ermittelten Drosselventil-Stellungsänderung Δ THP mit einem in Fig. 6 veranschaulichten kühlwassertemperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten f (THW), einem m Fig. 7 veranschaulichten ansauglufttempsraturabhängigen Korrekturfaktor f (THA^ und einem

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in Pig. 8 veranschaulichten luftdruckabhängigen Korrekturkoeffizienten f (Pa) berechnet. Auf den Schritt 2o9 folgt sodann ein Schritt 214, in dem beurteilt wird, ob das logische Ablaufsteuerkennbit A den Wert "θ" oder "l" aufweist. Wenn sich bei dieser Beurteilung ergibt, daß das logische Ablaufsteuerkennbit A den Wert "o" aufweist, wird auf einen Schritt 215 übergegangen, in dem der im Direktzugriffs-

IQ speicher RAM abgespeicherte Wert von AEWA und der im Schritt 2oy berechnete Wert von ASW₀ zur Berechnung der Summe ASW₂ = AEWA + AEW-, addiert werden, woraufhin auf einen Schritt 210 übergegangen wird. Wenn sich dagegen im Schritt 2l4 ergibt, das das logische Ablaufsteuerkennbit A den

!5 Wert "1" aufweist, wird auf einen Schritt 217 übergegangen, in dem der im Direktzugriffsspeicher RAM gespeicherte Wert von ASWD und der im Schritt 2o9 berechnete Wert von AEW_n zur Berechnung der Summe AEW₂ = AEWD + AEW_Q addiert werden, woraurhm auf den Schritt 21 β übergegangen wird. Bei einem 3eschieunigungsVorgang bzw. einem Verzögerungsvorgang der Brennkraftmaschine 1 wird somit im Schritt 215 bzw. 217 dsr vorher berechnete Wert des Brennstoffelnspritzmengen-Korrekturfaktors AEWA bzw. AEWD dem in Abhängigkeit von den er- mlzzelten Werten der Kühlwassertemperatur, der Ansauglufttemperatur und des atmosphärischen Luftdrucks korrigierten Betrag der ermittelten Drosselventil-Stellungsänderung

Δ THP zur Aufrechterhaltung einer kontinuierlichen Regelung der Brennstoffeinspritzmenge hinzuaddiert, wodurch die gewünschte gleichmäßige und genaue Regelung gewährleistet ist.

Im Scnritt 216 wird eine entsprechend der Leistung und Charakteristik der Brennkraftmaschine 1 vorgegebene Subtraktionskonstante DAEW von dem Wert AEVi₂ zur Berechnung der Differenz AEW-^ = AEW₂ - DAEW subtrahiert. Durch diese Subtraktion werden nachteilige Auswirkungen aufgrund einer

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acrupten A'nd-rung der ^rooselvontilstellung in einem Übergangsbetriebszustand der Brennkraftmaschine weiter abgeschwächt.

Sodann wird in einem Schritt 213 beurteilt, ob der im Schritt 21o berechnete Viert AEVi- ein positives oder negatives Vorzeichen aufweise, Wenn im Schritt 23.8 ermittelt wird, daß der Wert νοη λΣΥ, , negativ eier Null ist, wird AZV/- m einem Schritt 219 auf Null gesetzt und scäann auf einen Schritt 22o übergegangen. Die Feststellung im Schritt 21Ö, daß der Wert von. AEV/,, no-ativ oder Null ist, beinhaltet somit, daß keine Korrektur der Brennstoffeinspritzmenge erforderlich ist.

Im 3cnritt 22o wird beurteilt, ob das logische AblaufsteuerksnrJoit A den Viert "θ" oier "l" aufweist. Wenn hierbei ermittelt wird, daß das logische Ablaufsteuerkennb.it A den Wert "C" aufv;ei3t, wir3 au.;" einen Schritt £21 Teergegangen. Im Schritt 221 wird der V"2rt von AZV.'-- in den Direktzugriffsspeicher ?.'■'.' als derzeit berechneter *7ert des 3rennstoffeinscrit -^v' -;/.g-'in.-"crrci:tur .'^ktors -..'£V/A 'für den Secohleuni- g\v,?zs'~~tri ic ' eingespeichert, worauf nir. τ;γ Beendigung ^er -t'-iuerroutine 2oo auf einc-n Schritt 222 üoerge-sar.gen. wird. Führt die Acoch'it3ur...r im 3chri^t 22o dagegen zu dem Ergecnis, da.· iis logische -el iufSteuer.:e ;ncit A den Wert "l" aufweist, wir-i auf ein^n Schritt 223 übergegangen. Im Schritt 22." wird It? V.'ert von AZV;, m den Direl-:tzugriffsspeicher H.V-I al3 derzeit berechneter Wert des Brerinstoffeinspritzmengen-Korrekturfactors ΑΞ'./D (für den Verzögerungsbetrieb) eingespeichert und sodann zr-ir Beendigung der Steuerroutine 2oo auf den Schritt 222 übergegangen.

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In einer 'nicht dargestellten) Brennstoff einspritsmengen-. Rechenroutina v;ird sine auf der Basis der Maschinendrehzahl und des Ar.saugleitungsdruekes bestimmte Brennstoffeinspri-zbasio.T.snge Τ_Ώ zur Vergrößerung oder Verkleinerung in Abhängigkeit von dem Zustand des logischen Ablaufsteuerkennelts A.korrigiert. D.h., die Brennstoffeinspritzbasismenge T-, wird auf den Wert T-, · (1 + AEWA) korrigiert, wenn IQ das Ablaufsteuerkennbit A den v.ert "C" aufweist, während eine Korrektur auf den Wert T„ · (1 - AEViD) erfolgt, wenn das Ablaufsteuerksnncit A den Wert "1" auf v/eist.

In den Fi-. 6, 7 und d sind äer kühlwassertemperaourabhängige Korrekturkoeffizient f 'THW) in Relation zur Kühlwassertemperatur, der ansauglu !^temperaturabhängige Korrekturkoeffi^ient f (THA) in Relation zur Ansaaglufttemperatur un:i der luftdruckabhängige Korrekturkoeffizient f (Pa) in Relation zum atmosphärischen Luftdruck dargestellt. Diese Korrekturkoeffizienten sind unrer bestimmten Adressen eines Pestspeicherbereiohes der Speicnereinheit lofj des Mikrorechners 8 abgespeichert und dienen zur Korrektur der Brosselventil-Stellungsänderung Δ "THP im Schritt 2o9· Wie ?ig. ο zu entnehmen ist, ist der Wert des zur Korrektur der Drosselventil-Stellungsänderung A THP auf der Basis der ermittelten Kühlwassertemperatur dienenden Korrekturfaktors f (THVv) umso größer, je niedriger die Temperatur des Maschinenkühlwassers ist., so daß sich die Temperaturabhängigkeit der Brennstoffverdampfungsrate korrigieren läßt. Fig. 7 ist zu entnehmen, daß der Wert des zur Korrektur der Droscel'/entil-oteilungsänderung Δ THP auf der Basis der ermittelten Ansauglufttemperatur dienenden Korrekturkoeffizienten f (THA) umso größer ist, je niedriger die Ansauglufttemperatur ist, so daß ^ichteschwankungen auf— grund von Ansauglufttemperaturänderungen, die sich durch Ermittlung der Drosselven':ilöffnung nicht feststellen lassen,

BAD

korrigiert werden können. Ferner ist; rig. 8 zu entnahmen, daß der Viert d33 zur Korrektur der Droscelventil-Gtsllungsänderung Δ TH? auf der Basis des ermittelten atmosphärischen Luftdruckes iienendon Korrekturkoeffizienten f (Pa) umso größer ist, je niedriger der atmosphärische Luftdruck' ist, so daß Dichteschwankungen aufgrund von Ansaugluftdruckänderungen, die 3loh durer. Zrmitsiung der Drosselventiloifr.ung n_cht feststellen laccsn, korrigiert werden können.

Regelung v;lrd ein bei Übergan^GGetriebszuständcn der Brennkraftmaschine variabler Brennstoffeinspritzrr.snge^-Korrekturfaktor berechnet, indem eine Steuerroutine in vorgegebenen Zeitintervalle!! ausgeführt wird. Dieser Korrekturfaktor kann jedoch auch durch Ausführung einer solchen Routine in vorgegebenen Kurbelwellen-rrehwinkelintervallen berechnet werden. Außerdem kann der Korrekturfaktor auch durch Ausführung einer solchen ? out me synchron mit dsm proiri^unierten Ver^rbeitungsablaui" des ^lilcrorachric-rs berechnet werden, anstatt die;-e Routi'ie ir; vorgegeie.iGn Zeitiatervalien envspreihend uen Pirlodsr. der Analog-Oisioal-2δ "Jmset3ung d=r Drossel"/ensil-öffnun^sv.-erte oder in vorgegebenen Kurbai viellen-Dreh'/Jinkeiinterv ill :n aus zu S '.ihren.

■"bwohi die Regelung vorstenend in v-irc-ndung mit einer eine 3.3. dren^ahl- und ansaugiruckabhäng-g elektronisch geregelte Brennstoffein^pritzanla^e aufweisenden Sechssylinder-Brennkraftmasjhine oeschrieben ist, besteht selbstverständlich aucn die Müslichkeit einer gleichermaien effektiven Anwendung auf andere Mehrsylinder-Brennl-rraftraaschiner. mit vier Zylindern und acht Zylindern oder dergleichen.

BADORIGfNAL

Darüberhinaus kann anstelle dtr vorstehend beschriebenen Regelung einor mit ainer elektronisch geregelter! Brerinstofi'-ein3prit;:anlage ausgestatteten Brennkraftmaschine alt glelch-2! Wirkung natürlich auch eine ein elektronisch geregeltes 7ergasersystem aufweisen-.».; Brennkraftmaschine gere^slt iverdc-.i.

Bei der vorstehend beschrieb ξπο-π. elskuroaischen. 3igi-^alregelung einer Brenr.'.^r.r3.tt^a.scr::-:ie -.vird somit deinen Dross-slventilstellung in vor ^"ebenen 'Zeitintorvallen zur Ernii^tlun-3 einer vcni verr.-ariden Me3^3itpunkt zum derzeitigen-Mew^eitpUiTkt auftretenden Änderuii£ geines3on und nach Mcdl-

a der ernittsltsa Ände:-ung durch einen auf die KUhlwasse^tenperatur* bezogenen Te.Tip-raturkceffizienten der in eine.Ti '/orherigsn Rechenvorgang berechnete vorherige Wert ein^;a3 Brennstoffeinspritzmengen-IIcrrekturfaktors au dem modifizierten Ändei-ungscetrag zur Berechnung einer Surur.e hia^uaddiert. Von dieser "3unune wird sodann eine vorgegebene 2ubtrak*;i-:nükcn3tante 3ur Berechnung d=r zwischen diesen Vi'erten cest^henJen Jiff jr-^n- subtrahier¹:, wodurch neue '_at;n ?lv den Brennstoffeinspjirz.T.eag-en-Kurrekturfak

tor erhalsen werderi. 3er neue

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ktor wird p

3.VL- der £asio des 3e^rieb3zust^nJ^a ier Brennkraftmaschine cer SQhrs'y-m 3asis-3r enns ~o ff nc :i" -.? verwende ζ.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Ermitteln von zumindest einer den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden variablen Regelgröße in vorgegebenen Zeitintervallen zur Ermittlung einer Änderung der Regelgröße vom vorherigen Meßzeitpunkt zum derzeitigen Meßzeitpunkt,

b) Addieren eines bei einem vorherigen Rechenvorgang berechneten vorherigen Wertes eines Brennstoffzufuhrmengen-Korrekturfaktors zu dem ermittelten Änderungsbetrag der Regelgröße zur Bildung einer Summe,

c) Subtrahieren einer vorgegebenen Subtraktionskonstanten von der im Verfahrensschritt b) als Additionsergebnis erhaltenen Summe zur Berechnung der Differenz zwischen diesen Werten und Bildung eines neuen Wertes des Brennstoffzufuhrmengen-Korrekturfaktors,

d) Verwendung des auf diese Weise erhaltenen neuen Wertes des , Brennstoffzufuhrmengen-Korrekturfaktors zur

. V/22

Draadmr Bank (MQnchen) KIa 3936844

Bty«c Vtrefmtw* (Manchen) KIo. 506941

Poetschec* (München) Kto. 670-43-804

-2- DE 2312

Korrektur einer separat auf der Basis des Betriebszustan-.des der Brennkraftmaschine berechneten Basis-Brennstoffzufuhrmenge , und

e) Regelung der Brennstoffzufuhr in Abhängigkeit von einem die korrigierte Basis-Brennstoffzufuhrmenge repräsentierenden Brennstoffzufuhr-Steuersignal.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls seit

einem vorherigen Rechenvorgang berechnete Änderung der variablen Regelgröße durch zumindest eine Variable modifiziert wird, die den Zustand der Umgebungsbedingungen der Brennkraftmaschine bezeichnet.
15
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine den Lastzustand der Brennkraftmaschine bezeichnende variable Regelgröße die Stellung eines Drosselventils oder der Druck in einer Ansaugsammelleitung ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine den Zustand der Umgebungsbedingungen der Brennkraftmaschine bezeichnende Variable die Maschinenkühlwassertemperatur, die Ansauglufttemperatur oder der atmosphärische Luftdruck ist.
5. Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch Einrichtungen (2,10) zur Ermittlung zumindest einer den Lastzustand der Brennkraftmaschine angebenden variablen Regelgröße in vorgegebenen Zeitintervallen zur Ermittlung einer Änderung der Regelgröße vom vorherigen Meßzeitpunkt zum derzeitigen Meßzeitpunkt, durch eine Einrichtung (8) zur Addition eines bei einem vorherigen Rechenvorgang berechneten vorherigen Wertes

BAD ORlGINAt

Jt

-3- DE 2312

eines Brennstoffzufuhrmengen-Korrekturfaktors zu dem ermittelten Änderungsbetrag der Regelgröße zur Bildung einer entsprechenden Summe, durch eine Einrichtung (8) zur Subtraktion einer vorgegebenen Subtraktionskonstanten von der als Additionsergebnis erhaltenen Summe zur Berechnung der Differenz zwischen diesen Werten und Bildung eines neuen Wertes des Brennstoffzufuhrmengen-Korrekturfaktors, durch eine Einrichtung (8) zur Auswertung des auf diese Weise erhaltenen neuen Wertes des Brennstoffzufuhrmengen-Korrekturfaktors zur Korrektur einer separat auf der Basis des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine berechneten Basis-Brennstoffzufuhrmenge und durch Einrichtungen (8,108 109) zur Zuführung von Brennstoff zu der Brennkraftmaschine in einem der korrigierten Basis-Brennstoffzufuhrmenge entsprechenden Ausmaß.
6. Verfahren zur Regelung der Brennstoffeinspritzung bei einer mit einem Brennstoffinjektor ausgestatteten
Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

a) Bildung eines Änderungswertes der Drosselventilstellung in einem vorgegebenen Zeitintervall,

b) Ermittlung eines Beschleunigungszustandes oder Verzögerungszustandes der Brennkraftmaschine durch Auswertung des Vorzeichens des Änderungswertes,

c) bei Vorliegen eines Beschleunigungszustandes der Brennkraftmaschine: Vergleichen des Änderungswertes der Drosselventilstellung mit einer in Abhängigkeit von der Art der Brennkraftmaschine vorgegebenen ersten Konstanten und Bestimmen, ob der Änderungswert größer als die erste Konstante ist oder nicht, wobei im Falle eines im Ver-

gleich zu der ersten Konstante größeren Änderungswertes

BAD

-4- DE 2312

ein vorher im Verzögerungszustand berechneter Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor erneuert und auf Null gesetzt wird,

d) bei einem im Verfahrensschritt b) ermittelten Verzögerungszustand der Brennkraftmaschine: Vergleichen des Änderungswertes eier Drosselventilstellung mit einer in Abhängigkeit von der Art der Brennkraftmaschine vorgegebenen zweiten Konstanten und Bestimmen, ob der Änderungswert größer als die zweite Konstante ist oder nicht, wobei im Falle eines größeren Änderungswertes als die zweite Konstante ein vorher in einem Beschleunigungszustand berechneter Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor erneuert und auf Null gesetzt wird,

e) Berechnen eines korrigierten Änderungswertes der Drosselventilstellung durch Multiplikation des Änderungs- ■ wertes mit zumindest einem aus einem kühlwassertemperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten f (THW), einem ansauglufttemperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten f (THA) und einem luftdruckabhängigen Korrekturkoeffizienten f (Pa) ausgewählten Korrekturkoeffizienten,

f) Modifizieren des vorher berechneten oder erneuerten und auf Null gesetzten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktors durch Addition des korrigierten Änderungswertes der Drosselventilstellung zur Gewinnung eines modifizierten Korrekturfaktors, wobei bei einer vorher im Beschleunigungszustand gemäß Verfahrensschritt c) erfolgten Ermittlung eines größeren Änderungswertes der Drosselventilstellung als die erste Konstante der korrigierte Änderungswert der Drosselventilstellung dem vorher im Beschleunigungszustand berechneten oder im Verfahrensschritt d) auf Null gesetzten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor hinzuaddiert wird, während bei einer vorher im Verzö-

BAD ORIGINAL

-5- DE 2312

gerungszustand gemäß Verfahrensschritt d) erfolgten Ermittlung eines größeren Änderungswertes der Drosselventilstellung als die zweite Konstante der korrigierte Änderungswert der Drosselventilstellung dem vorher im Verzögerungszustand berechneten oder im Verfahrensschritt c) auf Null gesetzten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor hinzuaddiert wird.

g) Berechnen eines weiteren modifizierten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktors durch Subtraktion einer in Abhängigkeit von den Leistungskennwerten der Brennkraftmaschine vorgegebenen Subtraktionskonstanten von dem modifizierten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktcr,

h) Korrigieren einer auf der Basis der Maschinendrehzahl und des Ansaugleitungsdruckes berechneten Basis-Brennstoffeinspritzmenge durch den weiteren modifizierten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktor zur Vergrößerung oder Verkleinerung der Brennstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Vorliegen eines Beschleunigungszustandes oder Verzögerungszuständes der Brennkraftmaschine und

i) Erzeugen eines Brennstoffeinspritzsteuerimpulssignals mit einer der korrigierten Basis-Brennstoffeinspritzmenge
entsprechenden Impulsdauer und Steuerung des Brennstoff in jektors in Abhängigkeit von dem Brennstoffeinspritzsteuerimpulssignal.

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