DE3226026C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Regelung der Brennstoffeinspritzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe­ griff der Patentansprüche 1 oder 3, und ein Verfahren zur Regelung der Brennstoffeinspritzung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Aus der DE-OS 30 24 385 ist eine elektronische bzw. rechnergesteuerte Brennstoffeinspritzanlage für Kraft­ fahrzeuge bekannt, bei der eine möglichst genaue Brennstoffzumessung im Beschleunigungsfalle erzielt werden soll. Zu diesem Zweck erfolgt in kurzen Zeitab­ ständen eine Erfassung von Ansaugdruckänderungen, durch die das Erfordernis einer Beschleunigungsanrei­ cherung ermittelt wird. Überschreitet die Änderungsge­ schwindigkeit des Ansaugdruckes einen vorgegebenen Wert, wird eine betriebsparameterabhängig bestimmte Basis-Brennstoffeinspritzmenge entsprechend der Grö­ ße der festgestellten Übergangsbetriebsbedingung und der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine durch Bildung von Beschleunigungs-Anreicherungsimpulsen vergrößert. Hierbei wird nach Feststellung einer sol­ chen Laständerung der Brennkraftmaschine die jeweili­ ge Beschleunigungsanreicherung in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur aus gespeicherten Kennfel­ dern ermittelt und geht nach einer der ermittelten Än­ derung des Ansaugdrucks entsprechenden Korrektur als Beschleunigungsanreicherungsfaktor in die Brenn­ stoffzumessung ein. Damit findet bei dieser bekannten elektronischen Brennstoffeinspritzanlage jedoch eine relativ aufwendige Kennfeldsteuerung Verwendung.

Weiterhin ist aus der DE-OS 28 41 268 eine Schal­ tungsanordnung zur Steigerung der Brennstoffzufuhr bei Brennkraftmaschinen im Beschleunigungsfalle be­ kannt, die im wesentlichen aus einem mit einer Anrei­ cherungsstufe in Wirkverbindung stehenden Beschleu­ nigungsdetektor besteht, der seinerseits ein Differen­ zierglied und ein Proportionalglied aufweist, d. h. als so­ genanntes PD-Glied ausgebildet ist. Während der Ver­ stärkungsfaktor des Proportionalgliedes in Abhängig­ keit vom Startzustand bzw. der Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine einstellbar ist, kann die Zeitkon­ stante des Differenzierglieds drehzahl- und ansaugluft­ abhängig verändert werden. Bei einem Beschleuni­ gungsvorgang aus dem Schubbetrieb heraus wird eine zusätzliche Erhöhung der Brennstoffzumessung in Be­ tracht gezogen.

Da das Proportionalglied nur eine start- bzw. be­ triebstemperaturabhängige Wirkung hat, wird die Be­ schleunigungsanreicherung des Luft/Brennstoff-Ge­ mischs allein von den differenzierten Ausgangssignalen eines Ansaugluftdurchflußmessers und eines Drehzahl­ gebers bestimmt. Insbesondere bei Beschleunigungs­ vorgängen aus dem Schubbetrieb heraus führt die außer der über das PD-Glied erfolgenden Brennstoffanreiche­ rung vorgesehene zusätzliche Brennstoffzumessung je­ doch mit ziemlicher Sicherheit zu einem starken Be­ schleunigungsruck, der das Fahrverhalten eines mit ei­ ner derart gesteuerten Brennkraftmaschine ausgestat­ teten Kraftfahrzeugs nachteilig beeinflußt.

Die Wirkungsweise einer Einrichtung zur ergänzen­ den Brennstoffzumessung gemäß der DE-OS 29 03 799 basiert hingegen auf Maßnahmen zur Beschleunigungs­ anreicherung des Luft/Brennstoff-Gemischs einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom differenzier­ ten Ausgangssignal eines Drosselklappenstellungsge­ bers unter Verwendung einer komplizierten Sigma- Funktion.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gat­ tungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß mit gerin­ gem schaltungs- und programmtechnischen Aufwand möglichst sanfte, laststoßfreie Übergänge bei Beschleu­ nigungs- oder Verzögerungsvorgängen erzielbar sind.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw. Patentanspruchs 3 und alternativ mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß wird somit in Abhängigkeit von in vorgegebenen Zeitintervallen ermittelten Werten eines Beschleunigungs/Verzögerungsparameters, wie der Stellung eines Drosselventils oder auch des Ansaug­ drucks ermittelt, ob ein Übergangsbetriebszustand in Form einer Parameteränderung zwischen dem vorheri­ gen Meßzeitpunkt und dem gegenwärtigen Meßzeit­ punkt vorliegt. Hierbei wird der in einem vorherigen Rechenvorgang berechnete Wert eines Brennstoffmen­ gen-Korrekturkoeffizienten der gegenwärtig ermittel­ ten Parameteränderung hinzuaddiert. Sodann wird eine der Leistung und Charakteristik der Brennkraftmaschi­ ne entsprechende vorgegebene Subtraktionskonstante zur Berechnung eines entsprechend angepaßten Wertes des Brennstoffmengen-Korrekturkoeffizienten von der gebildeten Summe subtrahiert. Mit dem auf diese Weise erhaltenen neuen Brennstoffmengen-Korrekturkoeffi­ zienten wird sodann die lastabhängig ermittelte Basis- Brennstoffmenge korrigiert.

Der im Übergangsbetriebszustand gemessene Para­ meteränderungsbetrag geht somit unmittelbar ohne komplizierte formelmäßige Abhängigkeiten in die End­ berechnung des Brennstoffmengen-Korrekturkoeffi­ zienten ein. Diese direkte Berechnung eines laufenden Brennstoffmengen-Korrekturkoeffizienten aus einem jeweils vorherigen Korrekturwert ermöglicht die zuver­ lässige Verhinderung abrupter Änderungen der Kor­ rekturwerte und damit sanfte Übergänge vom Teillast­ betrieb in einen Beschleunigungs/Verzögerungsbetrieb und umgekehrt mit Hilfe eines sehr einfach aufgebauten Regelkreises. Die Akkumulation der Brennstoffmen­ gen-Korrekturkoeffizienten, die nicht einer Mittelung gleichgesetzt werden kann, ermöglicht demnach mit einfachen Mitteln in den Übergangsbereichen des Be­ schleunigungs- und Verzögerungsbetriebs einer Brenn­ kraftmaschine in Verbindung mit einer Regelung der Brennstoffeinspritzung eine gleichmäßige Regelung der lastabhängigen Brennstoffmenge und damit einem last­ stoßfreien Lauf der Brennkraftmaschine.

Darüber hinaus ist bei Verwendung eines Mikrorech­ ners zur Regelung der Brennkraftmaschine mittels eines Steuerprogramms keine gespeicherte Datentabelle mehr erforderlich. Die für die Regelung erforderliche Anzahl von Programmworten läßt sich hierdurch in er­ heblichem Maße verringern.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausfüh­ rungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise als Schnitt ausgeführte schemati­ sche Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Regel­ vorrichtung,

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 Ablaufdiagramme, die die Art der Regelung veranschaulichen.

Fig. 6 die Beziehung zwischen der Kühlwassertempe­ ratur der Brennkraftmaschine und einem kühlwasser­ temperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten,

Fig. 7 die Beziehung zwischen der Ansauglufttempe­ ratur und einem ansauglufttemperaturabhängigen Kor­ rekturkoeffizienten und

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

Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel der Regelung findet bei einer Sechszylinder-Brennkraft­ maschine mit einer drehzahl- und ansaugdruckabhängig elektronisch geregelten Brennstoffeinspritzanlage An­ wendung.

In Fig. 1 ist der Aufbau einer Sechszylinder-Brenn­ kraftmaschine 1 mit zugehöriger Regelvorrichtung ver­ anschaulicht. Bei der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1 ist ein in Halbleiterbauart ausgeführter Ansaugdruckfühler 2 zur Ermittlung des in einer Ansaugsammelleitung 3 herrschenden Druckes vorgesehen. Elektromagnetische Brennstoffinjektoren 4, denen Brennstoff mit geregel­ tem Druck zugeführt wird, sind jeweils im Bereich des Ansaugkanals eines jeden Zylinders der Brennkraftma­ schine 1 angeordnet. Eine Zündspule 5 ist elektrisch mit einem Zündverteiler 6 verbunden, der die von der Zünd­ spule 5 abgegebene Zündenergie auf Zündkerzen ver­ teilt. Der Zündverteiler 6 führt in bekannter Weise bei zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle seiner­ seits eine Umdrehung aus und enthält einen Drehwin­ kelfühler 7 zur Ermittlung des Drehwinkels der Maschi­ nenkurbelwelle.

Ein Drosselventilstellungsfühler 10 ermittelt die Stel­ lung eines zur Drosselung der Ansaugluft vorgesehenen Drosselventils 9. Ein Kühlwassertemperaturfühler 11 ermittelt die Temperatur des Maschinenkühlwassers zur Feststellung des Warmlaufzustandes der Brenn­ kraftmaschine 1' während ein Ansauglufttemperatur­ fühler 12 die Temperatur der durch einen Luftfilter strö­ menden Ansaugluft feststellt.

Ein Mikrorechner 8 dient zur Regelung der Brenn­ kraftmaschine 1 durch Berechnung der Werte sowie der zeitlichen Steuerung des Anlegens von Maschinenregel­ signalen in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1. Die Ausgangssignale des An­ saugdruckfühlers 2, des Drehwinkelfühlers 7, des Dros­ selventil-Stellungsfühlers 10, des Kühlwassertempera­ turfühlers 11 und des Ansauglufttemperaturfühlers 12 werden zusammen mit einem Batteriespannungssignal dem Mikrorechner 8 zugeführt, der auf der Basis dieser Eingangssignale die Brennstoffeinspritzmenge und au­ ßerdem die Zündverstellung bzw. Einstellung des Zünd­ zeitpunktes berechnet. Außerdem ist ein Luftdruckfüh­ ler 13 zur Ermittlung des atmosphärischen Luftdruckes vorgesehen.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 nä­ her auf den Mikrorechner 8 und die an ihn angeschlosse­ nen Elemente eingegangen. Gemäß Fig. 2 berechnet ei­ ne zentrale Datenverarbeitungseinrichtung bzw. Zen­ traleinheit (CPU) in Form eines Mikroprozessors 100 die erforderliche Brennstoffeinspritzmenge und die op­ timale Zündverstellung in Abhängigkeit von der Zufüh­ rung eines Unterbrechungsbefehlssignals von einer Un­ terbrechungseinheit 101. Dieses Unterbrechungsbe­ fehlssignal wird dem Mikroprozessor 100 von der Un­ terbrechungseinheit 101 über eine gemeinsame Sam­ melleitung 123 in Abhängigkeit von dem Drehwinkelsi­ gnal des Drehwinkelfühlers 7 zugeführt, woraufhin der Mikroprozessor 100 die erforderliche Brennstoffein­ spritzmenge und die Zündverstellung bei Anstehen des Unterbrechungsbefehlssignals berechnet. Die Unter­ brechungseinheit 101 erzeugt außerdem Steuersignale F, G, und H zur Steuerung des Inbetriebnahmezeit­ punktes von nachstehend noch näher beschriebenen Einheiten 106 und 108. Das Drehwinkelsignal wird au­ ßerdem einer Drehzahlzählereinheit 102 zugeführt, die die Dauer eines vorgegebenen Drehwinkels in zeitlicher Abhängigkeit von einem Taktsignal vorgegebener Fre­ quenz zur Berechnung der Maschinendrehzahl mißt Ei­ ne Analog-Digital-Wandlereinheit 104 hat die Funktion, eine Analog-Digital-Umsetzung der von dem Ansaug­ druckfühler 2 dem Ansauglufttemperaturfühler 12 dem Drosselventil-Stellungsfühler 10, dem Kühlwassertem­ peraturfühler 11 und dem Luftdruckfühler 13 abgegebe­ nen analogen Ausgangssignale vorzunehmen und die erhaltenen Digitalsignale dem Mikroprozessor 100 zu­ zuführen. Die Ausgangssignale der Einheiten 102 und 104 werden hierbei dem Mikroprozessor 100 ebenfalls über die gemeinsame Sammelleitung 123 zugeführt.

Eine Speichereinheit 105 hat die Funktion, ein zur Steuerung des Mikroprozessors 100 vorbereitetes Steu­ erprogramm sowie die Ausgangssignale der Einheiten 101, 102 und 104 zu speichern. Hierbei dient die gemein­ same Sammelleitung 123 auch zur Informationsübertra­ gung zwischen der Speichereinheit 105 und dem Mikro­ prozessor 100. Ferner ist eine ein Register enthaltende Zündverstellungssteuerzählereinheit 106 über die ge­ meinsame Sammelleitung 123 mit dem Mikroprozessor 100 verbunden. Der Mikroprozessor 100 berechnet den Zeitpunkt des Beginns sowie den Zeitpunkt der Unter­ brechung der Stromzufuhr zu der Zündspule 5 und da­ mit die Zündverstellung und führt ein die Einstellung des Zündzeitpunkts angebendes Digitalsignal der Zünd­ verstellungssteuerzählereinheit 106 zu, die in Abhängig­ keit von diesem Signal die Zünddauer und den Zünd­ zeitpunkt in Form von Drehwinkelgrößen berechnet. Ein Leistungsverstärker 107 verstärkt das Ausgangssi­ gnal der Zündverstellungssteuerzählereinheit 106 und führt sein Ausgangssignal der Zündspule 5 zu, wodurch einerseits die Stromversorgung und andererseits die zeitliche Steuerung der Erregungsunterbrechung der Zündspule 5, d. h., die Zündverstellung bewirkt werden. Ferner ist eine mit einem Register versehene Brenn­ stoffeinspritzsteuereinheit 108 über die gemeinsame Sammelleitung 123 mit dem Mikroprozessor 100 ver­ bunden. Die Brennstoffeinspritzsteuereinheit 108 um­ faßt außerdem zwei Abwärtszähler gleicher Funktion. Der Mikroprozessor 100 berechnet die Öffnungsdauer der Brennstoffinjektoren 4 und damit die erforderliche Brennstoffeinspritzmenge und führt die berechneten Digitalsignale der Brennstoffeinspritzsteuereinheit 108 zu. Die Abwärtszähler setzen jeweils ein solches Signal in ein Impulssignal mit einer die Öffnungsdauer eines Brennstoffinjektors 4 angebenden Impulsdauer um. Ein Leistungsverstärker 109 verstärkt die von der Brenn­ stoffeinspritzsteuereinheit 108 abgegebenen Impulssi­ gnale und führt seine Ausgangssignale den Brennstoff­ injektoren 4 über 2 Kanäle zu, die den beiden Abwärts­ zählern der Brennstoffeinspritzsteuereinheit 108 ent­ sprechen. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, werden über einen Kanal die Brennstoffinjektoren 41, 42 und 45 mit Strom versorgt, während über den anderen Kanal die Stromversorgung der Brennstoffinjektoren 44, 45 und 46 erfolgt.

In der Praxis besteht der Drehwinkelfühler 7 in der in Fig. 2 veranschaulichten Weise aus drei Meßfühlern 81, 82 und 83. Der erste Meßfühler 81 ist derart aufgebaut, daß bei zwei Umdrehungen der Maschinenkurbelwelle ein Winkelsignalimpuls A bei einer um den Winkel Θ vor dem Kurbelwellendrehwinkel 0° liegenden Winkel­ stellung in der unter (A) in Fig. 3 veranschaulichten Weise abgegeben wird. Der zweite Meßfühler 82 ist derart aufgebaut, daß bei zwei Umdrehungen der Ma­ schinenkurbelwelle ein Winkelsignalimpuls B in einer um den Winkel Θ vor dem Kurbelwellendrehwinkel 360° liegenden Winkelstellung in der unter (B) in Fig. 3 veranschaulichten Weise abgegeben wird. Der dritte Meßfühler 83 ist derart aufgebaut, daß bei einer Umdre­ hung der Maschinenkurbelwelle Winkelsignalimpulse C in einer der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine 1 ent­ sprechenden Anzahl in gleichen Zeitintervallen abgege­ ben werden, wie dies durch den Signalverlauf (C) in Fig. 3 veranschaulicht ist. Da dieses Ausführungsbei­ spiel der Regelung bei einer Sechszylinder-Brennkraft­ maschine Anwendung findet, treten sechs Winkelsignal­ impulse C in Winkelintervallen von 60° z. B. zwischen 0° und 360° auf.

Die Winkelsignale (Kurbelwellendrehwinkelsignale) der Meßfühler 81, 82 und 83 werden der Unterbre­ chungseinheit 101 zugeführt, die ein Unterbrechungsbe­ fehlssignal zur Veranlassung einer Unterbrechung für die Berechnung der Zündverstellung und ein weiteres Unterbrechungsbefehlssignal zur Veranlassung einer Unterbrechung für die Berechnung der Brennstoffein­ spritzmenge erzeugt. Zu diesem Zweck teilt die Unter­ brechungseinheit 101 die Frequenz des von dem dritten Meßfühler 83 abgegebenen Winkelsignals C durch den Faktor 2 und erzeugt ein Unterbrechungsbefehlssignal D in der unter (D) in Fig. 3 veranschaulichten Weise unmittelbar nach der Erzeugung des Winkelsignals A durch den ersten Drehwinkelfühler 81. Im Verlauf von zwei Kurbelwellenumdrehungen treten sechs Impulse dieses Unterbrechungsbefehlssignals D auf. D. h., die im Verlauf von zwei Kurbelwellenumdrehungen auftreten­ de Anzahl der Signalimpulse D entspricht der Zylinder­ zahl der Brennkraftmaschine 1. Die Signalimpulse D treten somit bei der Sechszylinder-Brennkraftmaschine 1 in Kurbelwellen-Drehwinkelintervallen von 120° auf und werden jeweils von der Unterbrechungseinheit 101 dem Mikroprozessor 100 zur Veranlassung einer Unter­ brechung für die Berechnung der Zündverstellung zuge­ führt. Ferner teilt die Unterbrechungseinheit 101 die Frequenz des von dem dritten Meßfühler 83 abgegebe­ nen Winkelsignals C durch den Faktor 6 und erzeugt ein weiteres Unterbrechungsbefehlssignal E in der unter (E) in Fig. 3 dargestellten Waise. Wie Fig. 3 hierzu zu ent­ nehmen ist, tritt ein Impuls des Unterbrechungsbefehls­ signals E in der Position des 6. Impulses des Winkelsi­ gnals C nach der Abgabe des Winkelsignalimpulses A durch den ersten Meßfühler 81, d. h., bei einem Kurbel­ wellendrehwinkel von 300°, auf, während der nächste Impuls in der Position des 6. Impulses des Winkelsignals C nach der Abgabe des Winkelsignalimpulses B durch den zweiten Meßfühler 82, d. h., ausgehend vom Kurbel­ wellendrehwinkel 300° nach einer weiteren Drehung der Kurbelwelle um 360° (eine Umdrehung), auftritt. Dieses Unterbrechungsbefehlssignal E wird dem Mi­ kroprozessor 100 von der Unterbrechungseinheit 101 zur Veranlassung einer Unterbrechung für die Berech­ nung der erforderlichen Brennstoffeinspritzmenge zu­ geführt.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das logi­ sche Ablaufdiagramm gemäß den Fig. 4 und 5 näher auf die Regelung der Brennstoffeinspritzmenge durch den Mikrorechner 8 gemäß Fig. 2 eingegangen.

Das in der Speichereinheit 105 abgespeicherte Regel­ programm ist derart vorbereitet, daß der Mikroprozes­ sor 100 auch bei Ausführung einer Hauptroutine eine Zeitgeberroutine bzw. Steuerroutine 200 in vorgegebe­ nen Zeitintervallen ausführen kann. In einem Schritt 201 der Steuerroutine 200 werden die durch die Analog-Di­ gital-Umsetzung erhaltenen Daten THP der zuletzt er­ mittelten Drosselventilstellung von einem Direktzu­ griffsspeicher RAM der Speichereinheit 105 in den Mi­ kroprozessor 100 eingegeben, während in einem Schritt 202 die Daten THP' der im Rahmen der vorherigen Steuerroutine 200 ermittelten und verarbeiteten vorhe­ rigen Drosselventilstellung aus dem Direktzugriffsspei­ cher RAM in den Mikroprozessor 100 eingegeben wer­ den. In einem Schritt 203 werden die Drosselventil-Stel­ lungsdaten THP als Daten THP' in dem Direktzugriffss­ peicher RAM abgespeichert, während in einem Schritt 204 die vorherigen Drosselventil-Stellungsdaten THP' zur Ermittlung eines in der vorgegebenen Zeitdauer er­ folgten Drosselventil-Änderungsbetrages Δ THP' durch den Mikroprozessor 100 von den zuletzt ermittelten Drosselventil-Stellungsdaten THP subtrahiert werden.

In einem Schritt 205 wird beurteilt, ob der Ände­ rungsbetrag Δ THP positiv (was einen Beschleunigungs­ vorgang bezeichnet) oder negativ (was einen Verzöge­ rungsvorgang bezeichnet) ist. Wenn im Schritt 205 er­ mittelt wird, daß Δ THP einen positiven Wert aufweist oder Null ist, wird auf einen Schritt 206 übergegangen, in dem der Änderungsbetrag Δ THP mit einer vorgege­ benen Konstanten K_A verglichen wird, die für den Be­ schleunigungsbetrieb der Brennkraftmaschine charak­ teristisch ist. Wenn das Ergebnis dieses Vergleichs im Schritt 206 ergibt, daß Δ THP kleiner als die Konstante K_A ist, wird auf einen Schritt 209 übergegangen. Ergibt sich dagegen durch den Vergleich im Schritt 206, daß Δ THP größer als oder gleich der Konstanten K_A ist, wird auf einen Schritt 207 übergegangen, in dem ein logisches Ablaufsteuerkennbit A auf "0" gesetzt wird. In einem Schritt 208 wird sodann ein im Rahmen der vorherigen Steuerroutine 200 berechneter und im Direktzugriffss­ peicher RAM gespeicherter Brennstoffeinspritzmen­ gen-Korrekturfaktor AEWD für den Verzögerungsbe­ trieb auf Null gesetzt und sodann auf einen Schritt 209 übergegangen. Ergibt sich dagegen bei der Beurteilung im Schritt 205, daß Δ THP negativ ist, wird in einem Schritt 210 das Zweierkomplement von Δ THP berech­ net, woraufhin in einem Schritt 211 Δ THP vom Mikro­ prozessor 100 mit einer vorgegebenen Konstanten K_D verglichen wird, die für den Verzögerungsbetrieb der Brennkraftmaschine 1 charakteristisch ist. Wenn der im Schritt 211 vorgenommene Vergleich ergibt, daß Δ THP kleiner als die Konstante K_D ist, wird auf den Schritt 209 übergegangen. Führt der Vergleich im Schritt 211 dage­ gen zu dem Ergebnis, daß Δ THP größer als oder gleich der Konstanten K_D ist, wird auf einen Schritt 212 über­ gegangen, in dem das logische Ablaufsteuerkennbit A auf "1" gesetzt wird. In einem Sehritt 215 wird sodann ein im Rahmen der vorherigen Steuerroutine 200 be­ rechneter und im Direktzugriffsspeicher RAM abge­ speicherter Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfak­ tor AEWA für den Beschleunigungsbetrieb auf Null ge­ setzt und sodann wieder auf den Schritt 209 übergegan­ gen.

Im Schritt 209 wird der Änderungsbetrag Δ THP in Abhängigkeit von den gemessenen Werten der Kühl­ wassertemperaxur THW, der Ansauglufttemperatur THA und des atmosphärischen Luftdrucks Pa zur Be­ rechnung eines Wertes AEW₀ korrigiert, der einen mo­ difizierten Wert von Δ THP darstellt. D. h., der Wert AEW₀ wird durch Multiplikation der ermittelten Dros­ selventil-Stellungsänderung Δ THP mit einem in Fig. 6 veranschaulichten kühlwassertemperaturabhängigen Korrekturkoeffizienten f(THW), einem in Fig. 7 veran­ schaulichten ansauglufttemperaturabhängigen Korrek­ turfaktor f(THA) und einem in Fig. 8 veranschaulichten luftdruckabhängigen Korrekturkoeffizienten f(Pa) be­ rechnet. Auf den Schritt 209 folgt sodann ein Schritt 214, in dem beurteilt wird, ob das logische Ablaufsteuer­ kennbit A den Wert "0" oder "1" aufweist. Wenn sich bei dieser Beurteilung ergibt, daß das logische Ablaufsteu­ erkennbit A den Wert "0" aufweist, wird auf einen Schritt 215 übergegangen, in dem der im Direktzugriffs- Speicher RAM abgespeicherte Wert von AEWA und der im Schritt 209 berechnete Wert von AEW₀ zur Be­ rechnung der Summe AEW₂ = AEWA + AEW₀ ad­ diert werden, woraufhin auf einen Schritt 216 überge­ gangen wird. Wenn sich dagegen im Schritt 214 ergibt, daß das logische Ablaufsteuerkennbit A den Wert "1" aufweist, wird auf einen Schritt 217 übergegangen, in dem der im Direktzugriffsspeicher RAM gespeicherte Wert von AEWD und der im Schritt 209 berechnete Wert von AEW₀ zur Berechnung der Summe AEW₂ = AEWD + AEW₀ addiert werden, woraufhin auf den Schritt 216 übergegangen wird. Bei einem Beschleuni­ gungsvorgang bzw. einem Verzögerungsvorgang der Brennkraftmaschine 1 wird somit im Schritt 215 bzw. 217 der vorher berechnete Wert des Brennstoffein­ spritzmengen-Korrekturfaktors AEWA bzw. AEWD dem in Abhängigkeit von den ermittelten Werten der Kühlwassertemperatur THW, der Ansauglufttempera­ tur THA und des atmosphärischen Luftdrucks Pa korri­ gierten Betrag der ermittelten Drosselventil-Stellungs­ änderung Δ THP zur Aufrechterhaltung einer kontinu­ ierlichen Regelung der Brennstoffeinspritzmenge hin­ zuaddiert, wodurch die gewünschte gleichmäßige und genaue Regelung gewährleistet ist.

Im Schritt 216 wird eine entsprechend der Leistung und Charakteristik der Brennkraftmaschine 1 vorgege­ bene Subtraktionskonstante DAEW von dem Wert AEW₂ zur Berechnung der Differenz AEW₃ = AEW₂ - DAEW subtrahiert. Durch diese Subtraktion werden nachteilige Auswirkungen aufgrund einer abrupten Än­ derung der Drosselventilstellung in einem Übergangs­ betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 weiter abge­ schwächt.

Sodann wird in einem Schritt 218 beurteilt, ob der im Schritt 216 berechnete Wert AEW₃ ein positives oder negatives Vorzeichen aufweist. Wenn im Schritt 218 er­ mittelt wird, daß der Wert von AEW₃ negativ oder Null ist, wird AEW₃ in einem Schritt 219 auf Null gesetzt und sodann auf einen Schritt 220 übergegangen. Die Fest­ stellung im Schritt 218, daß der Wert von AEW₃ negativ oder Null ist, beinhaltet somit, daß keine Korrektur der Brennstoffeinspritzmenge erforderlich ist.

Im Schritt 220 wird beurteilt, ob das logische Ablauf­ steuerkennbit A den Wert "0" oder "1" aufweist. Wenn hierbei ermittelt wird, daß das logische Ablaufsteuer­ kennbit A den Wert "0" aufweist, wird auf einen Schritt 221 übergegangen. Im Schritt 221 wird der Wert von AEW₃ in den Direktzugriffs-Speicher RAM als derzeit berechneter Wert des Brennstoffeinspritzmengen-Kor­ rekturfaktors AEWA (für den Beschleunigungsbetrieb) eingespeichert, woraufhin zur Beendigung der Steuer­ routine 200 auf einen Schritt 222 übergegangen wird. Führt die Abschätzung im Schritt 220 dagegen zu dem Ergebnis, daß das logische Ablaufsteuerkennbit A den Wert "1" aufweist, wird auf einen Schritt 223 übergegan­ gen. Im Schritt 223 wird der Wert von AEW₃ in den Direktzugriffsspeicher RAM als derzeit berechneter Wert des Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktors AEWD (für den Verzögerungsbetrieb) eingespeichert und sodann zur Beendigung der Steuerroutine 200 auf den Schritt 222 übergegangen.

In einer (nicht dargestellten) Brennstoffeinspritzmen­ gen-Rechenroutine wird eine auf der Basis der Maschi­ nendrehzahl und des Ansaugleitungsdruckes bestimmte Brennstoffeinspritzbasismenge bzw. eine Basis-Brenn­ stoffmenge T_p Vergrößerung oder Verkleinerung in Abhängigkeit von dem Zustand des logischen Ablauf­ steuerkennbits A korrigiert. D. h., die Brennstoffein­ spritzbasismenge T_p wird auf den Wert T_p . (1 + AE­ WA) korrigiert, wenn das Ablaufsteuerkennbit A den Wert "0" aufweist, während eine Korrektur auf den Wert Tp . (1 - AEWD) erfolgt, wenn das Ablaufsteuer­ kennbit A den Wert "1"aufweist.

In den Fig. 6, 7 und 8 sind der kühlwassertemperatur­ abhängige Korrekturkoeffizient f (THW) in Relation zur Kühlwassertemperatur THW, der ansauglufttempe­ raturabhängige Korrekturkoeffizient f (THA) in Rela­ tion zur Ansauglufttemperatur THA und der luftdruck­ abhängige Korrekturkoeffizient f (Pa) in Relation zum atmosphärischen Luftdruck Pa dargestellt. Diese Kor­ rekturkoeffizienten sind unter bestimmten Adressen ei­ nes Festspeicherbereiches der Speichereinheit 105 des Mikrorechners 8 abgespeichert und dienen zur Korrek­ tur der Drosselventil-Stellungsänderung Δ THP im Schritt 209. Wie Fig. 6 zu entnehmen ist, ist der Wert des zur Korrektur der Drosselventil-Stellungsänderung Δ THP auf der Basis der ermittelten Kühlwassertempera­ tur THW dienenden Korrekturfaktors f (THW) umso größer, je niedriger die Temperatur THW des Maschi­ nenkühlwassers ist, so daß sich die Temperaturabhän­ gigkeit der Brennstoffverdampfungsrate korrigieren läßt. Fig. 7 ist zu entnehmen, daß der Wert des zur Kor­ rektur der Drosselventil-Stellungsänderung Δ THP auf der Basis der ermittelten Ansauglufttemperatur THA dienenden Korrekturkoeffizienten f (THA) umso grö­ ßer ist, je niedriger die Ansauglufttemperatur THA ist, so daß Dichteschwankungen aufgrund von Ansaugluft­ temperaturänderungen, die sich durch Ermittlung der Drosselventilöffnung nicht feststellen lassen, korrigiert werden können. Ferner ist Fig. 8 zu entnehmen, daß der Wert des zur Korrektur der Drosselventil-Stellungsän­ derung Δ THP auf der Basis des ermittelten atmosphäri­ schen Luftdruckes Pa dienenden Korrekturkoeffizien­ ten f (Pa) umso größer ist, je niedriger der atmosphäri­ sche Luftdruck Pa ist, so daß Dichteschwankungen auf­ grund von Ansaugluftdruckänderungen, die sich durch Ermittlung der Drosselventilöffnung nicht feststellen lassen, korrigiert werden können.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiel der Regelung wird ein bei Übergangsbetriebszu­ ständen der Brennkraftmaschine 1 variabler Brennstoff­ einspritzmengen-Korrekturfaktor berechnet, indem ei­ ne Steuerroutine in vorgegebenen Zeitintervallen aus­ geführt wird. Dieser Korrekturfaktor kann jedoch auch durch Ausführung einer solchen Routine in vorgegebe­ nen Kurbelwellen-Drehwinkelintervallen berechnet werden. Außerdem kann der Korrekturfaktor auch durch Ausführung einer solchen Routine synchron mit dem programmierten Verarbeitungsablauf des Mikro­ rechners 8 berechnet werden, anstatt diese Routine in vorgegebenen Zeitintervallen entsprechend den Peri­ oden der Analog-Digital-Umsetzung der Drosselventil- Öffnungswerte oder in vorgegebenen Kurbelwellen- Drehwinkelintervallen auszuführen.

Obwohl die Regelung vorstehend in Verbindung mit einer eine z. B. drehzahl- und ansaugdruckabhängig elektronisch geregelte Brennstoffeinspritzanlage auf­ weisenden Sechszylinder-Brennkraftmaschine beschrie­ ben ist, besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit einer gleichermaßen effektiven Anwendung auf andere Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit vier Zylindern und acht Zylindern oder dergleichen.

Darüberhinaus kann anstelle der vorstehend be­ schriebenen Regelung einer mit einer elektronisch gere­ gelten Brennstoffeinspritzanlage ausgestatteten Brenn­ kraftmaschine mit gleicher Wirkung natürlich auch eine ein elektronisch geregeltes Vergasersystem aufweisen­ de Brennkraftmaschine geregelt werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschi­ ne mit einem elektronisch gesteuerten Brennstoff­ zuführungssystem, mit den Verfahrensschritten:

• a) Berechnen einer der Brennkraftmaschine zuzuführenden Basis-Brennstoffmenge in Ab­ hängigkeit von dem ermittelten Wert eines Be­ triebsparameters, wie dem Ansaugleitungs­ druck, der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder dergleichen,
• b) wiederholtes Berechnen eines Änderungs­ betrages zwischen zwei, in vorgegebenen Zeit­ intervallen ermittelten Werten eines Beschleu­ nigungs/Verzögerungsparameters, wie des Öffnungsgrades eines Drosselventils der Brennkraftmaschine,
• c) Berechnen eines Brennstoffmengen-Kor­ rekturkoeffizienten in Abhängigkeit von der Größe der festgestellten Übergangsbetriebs­ bedingung,
• d) Korrigieren der Basis-Brennstoffmenge mittels des Brennstoffmengen-Korrekturkoef­ fizienten und
• e) zuführen der korrigierten Brennstoffmenge zur Brennkraftmaschine,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) im Verfahrensschritt c) der Brennstoffmen­ gen-Korrekturkoeffizient in Abhängigkeit von einem durch Akkumulation der wiederholt be­ rechneten Änderungsbeträge erhaltenen Wert ermittelt und durch Subtraktion einer vorge­ gebenen Konstanten einer zusätzlichen An­ passung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Verfahrensschritt f) zunächst eine Summe durch Addition eines bei einem vorherigen Rechenvorgang berechneten Brennstoffmengen- Korrekturkoeffizienten zu dem ermittelten Ände­ rungsbetrag gebildet und sodann die vorgegebene Konstante von der in diesem Additionsvorgang ge­ bildeten Summe zur Berechnung eines Differenz­ wertes als neuen Brennstoffmengen-Korrekturko­ effizienten gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der dem Änderungsbetrag ent­ sprechende Wert in Abhängigkeit vom Änderungs­ betrag des Beschleunigungs/Verzögerungsparame­ ters und der Temperatur der Brennkraftmaschine bestimmt wird.

4. Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftma­ schine, mit Einrichtungen zur Ermittlung zumindest eines, den Lastzustand der Brennkraftmaschine an­ gebenden variablen Lastfaktors in vorgegebenen Zeitintervallen zur Erfassung einer Änderung des Lastfaktors zwischen vorherigem Meßzeitpunkt und derzeitigem Meßzeitpunkt, einer Einrichtung zur Bestimmung eines lastabhängigen Brennstoff­ mengen-Korrekturfaktors zur Korrektur einer auf der Basis des Betriebszustands der Brennkraftma­ schine berechneten Basis-Brennstoffmenge und Einrichtungen zur Zuführung von Brennstoff zu der Brennkraftmaschine in einem der korrigierten Ba­ sis-Brennstoffmenge entsprechenden Ausmaß, ge­ kennzeichnet durch eine Einrichtung (8) zur Addi­ tion eines bei einem vorherigen Rechenvorgang berechneten vorherigen Wertes des Brennstoff­ mengen-Korrekturfaktors zum ermittelten Ände­ rungsbetrag des Lastfaktors zur Bildung einer ent­ sprechenden Summe und durch eine Einrichtung (8) zur Subtraktion einer vorgegebenen Konstanten von der als Additionsergebnis erhaltenen Summe zur Berechnung der Differenz zwischen diesen Werten und Bildung eines neuen Wertes des Brennstoffmengen-Korrekturfaktors.

5. Verfahren zur Regelung der Brennstoffeinsprit­ zung bei einer einen Brennstoffinjektor aufweisen­ den Brennkraftmaschine, mit den Verfahrensschrit­ ten:

• a) Bilden eines Änderungswertes der Drossel­ ventilstellung in einem vorgegebenen Zeitin­ tervall,
• b) Ermitteln eines Beschleunigungszustands oder Verzögerungszustands der Brennkraft­ maschine durch Auswertung des Vorzeichens des Änderungswertes,
• c) bei Vorliegen eines Beschleunigungszustan­ des der Brennkraftmaschine: Vergleichen des Änderungswertes der Drosselventilstellung mit einer in Abhängigkeit von der Art der Brennkraftmaschine vorgegebenen ersten Konstanten und Bestimmen, ob der Ände­ rungswert größer als die erste Konstante ist oder nicht, wobei im Falle eines im Vergleich zur ersten Konstanten größeren Änderungs­ wertes ein vorher im Verzögerungszustand berechneter Brennstoffeinspritzmengen-Kor­ rekturfaktor erneuert und auf Null gesetzt wird,
• d) Korrigieren einer auf der Basis der Maschi­ nendrehzahl und des Ansaugleitungsdrucks berechneten Basis-Brennstoffeinspritzmenge durch den Brennstoffeinspritzmengen-Kor­ rekturfaktor zur Vergrößerung oder Verklei­ nerung der Brennstoffeinspritzmenge in Ab­ hängigkeit vom Vorliegen eines Beschleuni­ gungszustands oder Verzögerungszustands der Brennkraftmaschine, und
• e) Erzeugen eines Brennstoffeinspritz-Steuer­ impulssignals mit einer der korrigierten Basis- Brennstoffeinspritzmenge entsprechenden Im­ pulsdauer und Steuerung des Brennstoffinjek­ tors in Abhängigkeit vom Brennstoffeinspritz- Steuerimpulssignal,

gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Ver­ fahrensschritte:

• a) bei einem im Verfahrensschritt b) ermittel­ ten Verzögerungszustand der Brennkraftma­ schine: Vergleichen des Änderungswertes der Drosselventilstellung mit einer in Abhängig­ keit von der Art der Brennkraftmaschine vor­ gegebenen zweiten Konstanten und Bestim­ men, ob der Änderungswert größer als die zweite Konstante ist oder nicht, wobei im Falle eines größeren Änderungswertes als die zwei­ te Konstante ein vorher in einem Beschleuni­ gungszustand berechneter Brennstoffein­ spritzmengen-Korrekturfaktor erneuert und auf Null gesetzt wird,
• b) Berechnen eines korrigierten Änderungs­ wertes der Drosselventilstellung durch Multi­ plikation des Änderungswertes mit zumindest einem kühlwassertemperaturabhängigen Kor­ rekturkoeffizienten f (THW), einem ansaug­ lufttemperaturabhängigen Korrekturkoeffi­ zienten f (THA) oder einem luftdruckabhängi­ gen Korrekturkoeffizienten f (Pa),
• c) Modifizieren des vorher berechneten oder erneuerten und auf Null gesetzten Brennstoff­ einspritzmengen-Korrekturfaktors durch Ad­ dition des korrigierten Änderungswertes der Drosselventilstellung zur Gewinnung eines modifizierten Korrekturfaktors, wobei bei ei­ ner vorher im Beschleunigungszustand gemäß Verfahrensschritt c) erfolgten Ermittlung eines größeren Änderungswertes der Drosselventil­ stellung als die erste Konstante der korrigierte Änderungswert der Drosselventilstellung dem vorher im Beschleunigungszustand berechne­ ten oder im Verfahrensschritt d) auf Null gesetzten Brennstoffeinspritzmengen-Korrek­ turfaktor hinzuaddiert wird, während bei einer vorher im Verzögerungszustand gemäß Ver­ fahrensschritt d) erfolgten Ermittlung eines größeren Änderungswertes der Drosselventil­ stellung als die zweite Konstante der korri­ gierte Änderungswert der Drosselventilstel­ lung dem vorher im Verzögerungszustand be­ rechneten oder im Verfahrensschritt c) auf Null gesetzten Brennstoffeinspritzmengen- Korrekturfaktor hinzuaddiert wird, und
• d) Berechnen eines weiteren modifizierten Brennstoffeinspritzmengen-Korrekturfaktors durch Subtraktion einer in Abhängigkeit von den Leistungskennwerten der Brennkraftma­ schine vorgegebenen Subtraktionskonstanten von dem modifizierten Brennstoffeinspritz­ mengen-Korrekturfaktor.