DE3311927C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus der DE-AS 22 37 481 bekannt.

Es ist bekannt, daß die Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine ein wichtiger und grundlegender Steuerparameter für die Maschine ist, beispielsweise zur Beeinflussung der Kraftstoffeinspritzmenge, der Leerlaufdrehzahl, der Steuerung hoher Drehzahlen und dergleichen. Im allgemeinen wird die Kühlmitteltemperatur der Maschine mittels eines Temperaturfühlers ermittelt, der im Kühlwassermantel der Maschine angeordnet ist. Wenn beispielsweise ein Thermistor als Temperaturfühler verwendet wird, liegt die Ausgangsspannung desselben bei einer Temperatur von - 40° C bei etwa 4 V und bei 120° C bei etwa 1 V.

Wenn der Temperaturfühler ausfällt, kann dies zu einem Fehler in der Steuerung der Brennkraftmaschine führen. Es muß daher dafür Sorge getragen werden, daß bei einem Ausfall des Temperaturfühlers ein Ersatzsignal für die Maschinensteuerung bereitgestellt wird.

Aus der eingangs genannten DE-AS 22 37 481 ist eine Kaltstart-Hilfsschaltung für das elektronische Brennstoffsteuersystem einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem zur Vermeidung von Ungenauigkeiten, die aus einem Einbruch der Batteriespannung während des Startvorgangs resultieren können, mit gespeicherten Ersatzwerten für das Temperatursignal gearbeitet wird. Diese Ersatzwerte werden mittels einer Temperaturerfassung mit Hilfe des Temperaturfühlers gewonnen, wenn der Zündschlüssel in die der Anlaßstellung üblicherweise vorangehenden "Lauf"-Stellung gedreht ist. Wenn der Temperaturfühler einen Ausfall zeigt, steht für diese Hilfsschaltung somit kein Ersatzsignal für den Startvorgang zur Verfügung. Die Vorrichtung kann dann nicht unterscheiden, ob die Brennkraftmaschine im Kaltzustand oder im Heißzustand gestartet wird, so daß es zu einer fehlerhaften Kraftstoffzumessung kommen kann.

Aus der DE-OS 29 49 192 ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine bekannt, bei der während der Anfangsphase der Kurbelwellenumdrehung beim Starten der Maschine bis zum ersten Auftreten eines Kurbelwellenimpulses mit geschätzten Werten für die Einspritzimpulsbreite gearbeitet wird. Diese Vorrichtung nutzt jedoch in jedem Falle ein Temperatursignal, das von einem Temperatursensor geliefert wird, aus.

Aus der nachveröffentlichten, jedoch zum Stand der Technik zählenden DE-OS 32 06 028 ist ein elektronisches Kraftstoffeinspritzsteuersystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei dem Grundkraftstoffeinspritzmengendaten auf der Basis von Ausgangssignalwerten von Motorbetriebsparametern korrigiert werden, zu denen auch die Kühlmitteltemperatur gehört. Dieses Einspritzsteuersystem arbeitet mit einer Vielzahl von Sensoren, die eine Vielzahl von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine erfassen, sowie mit einem Speicher, in welchem zusammengehörige Werte solcher Parameter gespeichert sind. Fällt ein einen solchen Parameter liefernder Sensor aus, kann aufgrund der vorhandenen Redundanz des Systems ein entsprechender Ersatzwert ermittelt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das in der Lage ist, auch bei Ausfall eines die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine ermittelnden Fühlers auch beim Starten der Maschine eine ordnungsgemäße Zumessung der Kraftstoffmenge sicherzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der davon abhängigen Ansprüche. Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben, die Gegenstand der Ansprüche 6 bis 13 ist.

Gemäß der Erfindung wird beim Starten der Maschine zunächst eine Kraftstoffmenge zugeführt, die einen vorgegebenen Minimalwert hat, der insbesondere jener Größe entspricht, die beim Starten der Maschine in heißem Zustand benötigt wird. Von diesem Wert ausgehend wird während des Startvorgangs die zugeführte Kraftstoffmenge monoton gesteigert, bis die Maschine anspringt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die Maschine, sollte sie heiß sein, nicht "überfüttert" wird. Weiterhin läßt sich aus der Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen, die bis zum Anspringen der Maschine ausgeführt werden, und somit der zum Starten benötigten Kraftstoffmenge ein Rückschluß ableiten, welche Temperatur die Maschine tatsächlich hat. Mit diesem Wert als Ersatzwert wird dann die weitere Kraftstoffzumessung der Maschine ausgeführt, wobei während des weiteren Laufs der Maschine in Abhängigkeit von der Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen aus dem bekannten thermischen Verhalten der Maschine entsprechend einem vorgegebenen Zusammenhang ein Rückschluß auf die ansteigende Maschinentemperatur abgeleitet und entsprechend die Kraftstoffzumessung gesteuert wird.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Kraftstoffeinspritz-Steuersystem, das ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung verkörpert;

Fig. 2 ein Schaltungsdiagramm einer Überwachungsschaltung für einen Maschinenkühlmittel-Temperaturfühler in Fig. 1;

Fig. 3 einen bevorzugten Zusammenhang zwischen der Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i und der Anlaßzeitdauer t;

Fig. 4 eine Beziehung zwischen der Maschinenkühlmittel- Temperatur T _w und der benötigten Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i ;

Fig. 5 die Abhängigkeit zwischen der Kühlmittel-Temperatur T _w und der Anlaßzeitdauer t;

Fig. 6 ein Flußdiagramm der Betriebsweise der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines Kraftstoffeinspritz- Steuersystem, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung verkörpert; und

Fig. 8 eine zeitliche Darstellung von in Fig. 7 auftretenden Signalen.

In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei dieser Vorrichtung eine Steuereinheit zugeordnet ist, die in erster Linie aus einem Mikrocomputer besteht. Ein Maschinenkühlmittel-Temperaturfühler 1 vom Thermistor-Typ ist in dem Zylinderblock in einer Durchlauföffnung für das Kühlmittel (nicht dargestellt) angeordnet. Der Temperaturfühler ist ausgangsseitig mit einem Analog-Digital-Wandler 2 über Teilerwiderstände R₁ und R₂ verbunden und dient dazu, die Spannung am Knotenpunkt A der Teilerwiderstände in Übereinstimmung mit der Kühlmittel-Temperatur einzustellen. Der Analog-Digital-Wandler 2 erzeugt ein digitales Signal S _t , das die Kühlmittel-Temperatur anzeigt, und führt das die Kühlmittel-Temperatur anzeigende Digitalsignal S _t einer Schnittstelle 8 in der Steuereinheit zu.

Die Spannung am Knotenpunkt A wird ebenso der Überwachungsschaltung 9 für den Kühlmittel-Temperaturfühler zugeführt. Die Überwachungsschaltung 9 überwacht die Ausgangsspannung des Temperaturfühlers und spricht auf einen abnormalen Bereich der Fühlerspannung an, um ein einen Ausfall anzeigendes Signal S _f mit hohem Pegel zu erzeugen und hält anderenfalls das den Ausfall anzeigende Signal S _f auf niedrigem Pegel. In der praktischen Anwendung schaltet die Überwachungsschaltung 9 den Pegel des Ausfallsignals auf "hoch", wenn sich die Fühlerspannung nicht innerhalb eines vorgegebenen Bereiches von z. B. 0,5 V bis 4,5 V befindet. Die Überwachungsschaltung 9 ist ausgangsseitig mit einem Flag-Register 81 der Schnittstelle der Steuereinheit verbunden.

Die Steuereinheit enthält weiterhin eine CPU 3 und eine Speichereinheit 4. In bekannter Weise führt die Schnittstelle 8 Eingangsdaten über einen Datenbus der CPU 3 zu und gibt an ihrem Ausgang Ausgangsdaten oder Ausgangssignale heraus, die zur Ausführung der Maschinensteuerung dienen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient die Steuereinheit zum Steuern der Kraftstoffeinspritzmenge durch Steuerung der Betätigung eines Kraftstoffeinspritzventiles 7. Die Steuereinheit ist ebenso mit dem Drehzahlfühler 5, der ein Drehzahlsignal S _N erzeugt, das die Maschinendrehzahl anzeigt, mit einem Anlasserschalter 6, der während des Anlaßvorganges der Maschine eingeschaltet ist, und mit einem Lastfühler 50 verbunden, um ein Lastsignal S _Q zu erzeugen, das den Belastungszustand der Maschine anzeigt.

Während des Betriebes der Kraftstoff-Einspritzsteuerung bestimmt die Steuereinheit eine Kraftstoffeinspritz-Grundmenge T _p aufgrund des Wertes des Drehzahlsignales S _N und des Wertes des Lastsignales S _Q und korrigiert die Kraftstoffeinspritzmenge mit einem Korrekturkoeffizienten, der aufgrund des Wertes des die Kühlmittel-Temperatur anzeigenden Signales S _t ermittelt wird.

Die Kraftstoffeinspritzmenge T _i , die durch den von der Kühlmittel-Temperatur abhängigen Korrekturkoeffizienten korrigiert ist, kann weiterhin auf der Basis verschiedener Kraftstoffeinspritz-Steuerparameter korrigiert werden, wie z. B. ein Anreicherung bei Beschleunigung, eine Kraftstoffrücknahme, eine Übergangskorrektur und dgl. in Übereinstimmung mit bekannten Verfahren.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, enthält die Überwachungsschaltung 9 für den Temperaturfühler ein Paar von Vergleichern 10 und 11, einen Inverter 12 und ein ODER-Gatter 13. Der Temperaturfühler 1 ist mit der negativen Eingangsklemme (-) des Vergleichers 10 und mit der positiven Eingangsklemme (+) des Vergleichers 11 verbunden. Ein Bezugsspannungsgenerator 10′ ist mit der positiven Eingangsklemme (+) des Vergleichers 10 verbunden, um dieser ein Bezugssignal S₁ mit einer Spannung zuzuführen, die eine vorbestimmte untere Schwelle von z. B. 0.5 V darstellt. Andererseits ist der Vergleicher 11 mit einem Bezugsspannungsgenerator 11′ verbunden, um vom letztgenannten ein Bezugssignal S₂ zu empfangen, das eine Spannung hat, die eine vorbestimmte obere Schwelle darstellt.

In dieser Bauweise erzeugt der Vergleicher 10 an seinem Ausgang ein Vergleichersignal S₃ mit hohem Pegel, solange die an die Vergleicher 10 und 11 von dem Temperaturfühler 1 angelegte Spannung innerhalb eines normalen Bereiches bleibt, welcher durch die oberen und unteren Schwellen festgelegt ist. Das Vergleichersignal S₃ wird an das ODER-Gatter 13 als ein Signal mit niedrigem Pegel über den Inverter 12 angelegt, während der Vergleicher 11 an seinem Ausgang ein Vergleichersignal S₄ mit niedrigem Pegel erzeugt, das dem ODER-Gatter zugeführt wird. Daher bleibt der Pegel des Ausgangssignales des ODER-Gatters, welches als Ausfallanzeigesignal S _f dient, "tief", solange die Ausgangsspannung des Temperaturfühlers in dem normalen Bereich liegt. Wenn der Temperaturfühler ausfällt und damit dessen Ausgangsspannung unter die untere Schwelle absinkt, erzeugt der Vergleicher 10 an seinem Ausgang ein Vergleichersignal S₃ mit niedrigem Pegel, so daß ein Signal mit hohem Pegel von dem ODER-Gatter 13 durch den Inverter 12 empfangen wird. Damit verändert sich der Signalpegel des einen Ausfall anzeigendes Signales S _f auf "hoch". In ähnlicher Weise geht der Signalpegel des Vergleichers 11 auf "hoch", wenn der Ausgangspegel des Temperaturfühlers die obere Schwelle übersteigt und erzeugt somit einen hohen Pegel des einen Ausfall anzeigenden Signales.

Vorzugsweise ist eine bekannte Verzögerungsschaltung in der Überwachungsschaltung 9 vorgesehen, um eine festgelegte Verzögerungszeit zu schaffen, bevor das einen Ausfall anzeigende Signal S _f mit hohem Pegel nach einem Ausfall des Temperaturfühlers erzeugt wird, so daß ein Ausfallsignal mit hohem Pegel lediglich dann erzeugt wird, wenn der Ausgangspegel des Temperaturfühlers mehr als eine vorbestimmte Zeitdauer außerhalb des normalen Bereiches bleibt.

Wiederum bezugnehmend auf Fig. 1 enthält der Speicher 3 einen Datenspeicher 41, einen Programmspeicher 42 und ein Register 43. Die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 8 enthält ein Register 81, das einen Taktgenerator 82 zugeordnet ist, welcher eine Kette von Taktimpulsen S _c mit konstanter Zeitdauer erzeugt. Das Register 81 ist ebenso dem Anlaß-Schalter 6 zugeordnet, um die Taktpulse S _c zu zählen, während der Anlaß-Schalter in seiner "EIN"-Stellung ist. Das Register 81 wird daher in Reaktion auf die vordere Kante des Anlaß-Signales S _s mit hohem Pegel gelöscht und wird daher in Reaktion auf die hintere Kante des Anlaß-Signales S _s mit hohem Pegel gehalten. Der Datenspeicher 41 enthält einen Lese-/Schreib-Speicher (RAM) zum Speichern von temporären Werten für die Kraftstoffeinspritz- Steuerparameter. Zusätzlich hierzu speichert der Datenspeicher 41 die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite für die Zusatzbetriebsweise für den Temperaturfühler. Die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite können in dem Datenspeicher in der Form einer Tabelle gespeichert sein, die die in Fig. 3 gezeigten Charakteristika wiedergibt. In der Fig. 3 wird die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i während des Anlassens der Maschine ausgewählt, um mit der Anlaßzeitdauer t anzusteigen, d. h. um mit der verstrichenen Zeit während des Anlaßvorganges anzusteigen. Während des Ausfallbetriebs, d. h. wenn der Temperaturfühler ausgefallen ist, wird die Kraftstoffeinspritz- Pulsbreite t _i auf einen minimalen Wert t _io in Reaktion auf das Schließen des Anlaß-Schalters eingestellt. Die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i wächst daraufhin mit Bezug auf die Anlaßzeitdauer t an, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Die letztliche Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i kann entweder dann festgehalten oder gespeichert werden, wenn der Anlaß-Schalter 6 wieder geöffnet wird oder wenn die Maschinendrehzahl N eine vorbestimmte Drehzahlschwelle N₀ übersteigt, die anzeigt, daß die Maschine angesprungen ist.

Der Datenspeicher 41 enthält ebenso Daten für die Maschinen Kühlmitteltemperatur, welche zur Steuerung der endgültigen Kraftstoffeinspritz- Pulsbreite T₁ ausgelesen werden. Die endgültige Kraftstoffeinspritz- Pulsbreite T₁ gibt die Kühlmittel-Temperatur zu dem in Fig. 4 gezeigten Anlaßzeitpunkt wieder. In der Fig. 4 zeigt die Linie D eine obere Grenze für die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite T _i zum Anlassen der Maschine in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Kühlmittel-Temperatur und die Linie E zeigt die untere Grenze. Daher sollte die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite T₁ am Ende des Anlaßvorganges innerhalb des gestrichelten Bereiches liegen. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, sinkt die endgültige Kraftstoffeinspritz- Pulsbreite T₁ mit ansteigender Kühlmittel-Temperatur T _w und erreicht ihren minimalen Wert bei einer Kühlmitteltemperatur oberhalb von ungefähr 60° C.

Fig. 5 zeigt die Abhängigkeit der Anlaßzeitdauer t von der Kühlmitteltemperatur. Wie vorher ausgeführt wurde, ist die endgültige Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite T₁ eine bekannte Funktion der Anlaßzeitdauer t, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Daher kann die Kühlmitteltemperatur T _w auf der Basis der Anlaßzeitdauer t in Übereinstimmung mit der Charakteristik von Fig. 5 abgeleitet oder angenähert werden. Die Daten für die Kühlmitteltemperatur können daraufhin in dem Datenspeicher 41 in der Form einer Tabelle gespeichert werden, auf die mittels Ausdrücken der Anlaßzeitdauer zugegriffen werden kann.

Der Programmspeicher 42 speichert ein Kraftstoffeinspritz- Steuerprogramm und ein Zusatzprogramm, das ausgeführt werden muß, wenn ein Ausfall des Temperaturfühlers 1 ermittelt wurde. Das Zusatzprogramm ist in der Fig. 6 in Form eines Flußdiagrammes dargestellt. Nach dem Beginn des Kraftstoffeinspritz-Steuerprogrammes wird das Flag-Register 81 in Block 101 überprüft. Wenn das FLAG gleich "0" ist, und daher die Antwort in dem Block 101 "NEIN" ist, wird das normale Kraftstoffeinspritz-Steuerprogramm ausgeführt, wie es durch den Block 102 dargestellt ist. Wenn andererseits das FLAG gleich "1" ist, und damit ein Ausfall des Temperaturfühlers 1 ermittelt ist, wird die Stellung des Anlaß-Schalters bei Block 103 überprüft. Wenn der Anlaß-Schalter 6 eingeschaltet ist und damit die Maschine durchgedreht wird, wird die Drehzahl N mit einer vorbestimmten Drehzahlschwelle N₀ bei Block 104 verglichen. Wenn die Drehzahl unterhalb der Drehzahlschwelle N₀ ist, wird der Zählwert in dem Register 82 der Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 8 ausgelesen. Wie oben ausgeführt wurde, stellt der Registerwert die seit dem Einschalten des Starter-Schalters vergangene Zeit dar. In anderen Worten wird bei Block 105 die Anlaßzeitdauer t ausgelesen. Auf der Basis der Anlaßzeitdauer t wird auf den Datenspeicher 41 zugegriffen, der die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i enthält, um die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite in Übereinstimmung mit dem gegenwärtigen Anlaßzeitdauerwert bei Block 106 zu erhalten. Danach werden die Daten für die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i an das Register 43 in dem Speicher 4 übertragen, was bei Block 107 geschieht. Bei einem Block 108 wird auf den Datenspeicher 41 zugegriffen, der die Daten für die Kühlmitteltemperatur enthält, um einen Ersatzwert für die Kühlmitteltemperatur T _w abzuleiten, und zwar in Ausdrücken der Anlaßzeitdauer t. Die angenommene Kühlmitteltemperatur T _w wird dem Register 43 bei Block 109 zugeführt.

Wenn der Anlaß-Schalter 6 eingeschaltet ist, was bei Block 103 überprüft wird, und die Maschinendrehzahl N höher als die Drehzahlschwelle N₀ ist, was bei Block 104 überprüft wird, so springt die Programmausführung direkt zum Block 108.

Wenn andererseits der Anlaß-Schalter 6 ausgeschaltet ist und daher die Antwort bei dem Block 103 "NEIN" ist, wird die in dem Register 43 gespeicherte Kühlmitteltemperatur T _w um einen vorgegebenen Betrag erhöht, um bei einem Block 110 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit anzusteigen. Die Anstiegsrate der Kühlmitteltemperatur ist proportional zum Wärmewert der Maschine, vorausgesetzt, daß die Kühlmitteltemperatur T _w niedriger als eine eingestellte Temperatur eines Thermostaten ist, der in dem Kühlmittel-Kreislauf vorgesehen ist, so daß eine Kühlmittel-Zirkulation nicht benötigt wird. Der Wärmewert bestimmt, welche Wärmemenge durch die Maschine pro Kurbelwellen-Umdrehung erzeugt wird. Daher wird die Anstiegsgeschwindigkeit der angenommenen Kühlmitteltemperatur auf der Basis der integrierten Anzahl von Kurbelwellen-Umdrehungen bestimmt. Damit die Vorrichtung die Anstiegsgeschwindigkeit der Kühlmitteltemperatur berechnen kann, ist das Register 82 der Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 8 dazu geeignet, die Kurbelwellen- Umdrehungen zu zählen. Der Registerwert, der die integrierte Anzahl der Kurbelwellen-Umdrehungen darstellt, wird gelöscht, wenn der Zündschalter der Maschine ausgeschaltet wird. Daher kann die Erhöhung der Kühlmitteltemperatur t _w auf der Basis der integrierten Anzahl der Kurbelwellen-Umdrehungen und auf der Basis des Wärmewertes der vorgegebenen Maschine bestimmt werden.

Die erhöhte Kühlmitteltemperatur t _w wird mit einem vorbestimmten Temperaturschwellenwert T _ref verglichen, der z. B. bei 80° C liegen kann, wobei dieser Wert die eingestellte Temperatur des Thermostaten ist, der in dem Kühlmittel-Zirkulationssystem vorgesehen ist (Block 111). Bei den Blöcken 112 und 109 werden die Daten für die Kühlmitteltemperatur in dem Register 43 durch die erhöhte Kühlmitteltemperatur ersetzt, wenn die erhöhte Kühlmitteltemperatur T _w kleiner als die Temperaturschwelle T _ref ist. Wenn andererseits die erhöhte Kühlmitteltemperatur gleich oder größer als die Temperaturschwelle ist, werden die Daten für die Kühlmitteltemperatur in dem Register 43 bei der Temperatur gehalten, die der Temperaturschwelle entspricht (Blöcke 113 und 109). Dies folgt daraus, daß die durch den Thermostaten gesteuerte Kühlmittelzirkulation dazu neigt, eine obere Grenze für die Kühlmitteltemperatur festzulegen.

Nach dem Block 109 endet das Zusatzprogramm für den Temperaturfühler, wobei die angenommenen Daten für die Kühlmitteltemperatur für die Motorsteuerung verwendet werden, wobei diese nicht nur zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, sondern ebenso für die Steuerung der Leerlaufdrehzahl, der Abgas-Rezirkulationsmenge und dgl. verwendet werden.

Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung in einem Kraftstoffeinspritz-Steuersystem. Wie in dem obengenannten ersten Ausführungsbeispiel erzeugt der Temperaturfühler 200 ein Fühlersignal mit einer Spannung, die die Kühlmitteltemperatur anzeigt. Ein Temperatursignal-Generator 204 empfängt das Fühlersignal und erzeugt ein Kühlmittel-Temperatursignal S _t . Das Fühlersignal wird ebenso an die Überwachungsschaltung 202 für den Temperaturfühler angelegt. Die Überwachungsschaltung 202 hat die selbe Schaltung wie in dem obengenannten ersten Ausführungsbeispiel und erzeugt ein Ausfall-Signal S _f mit hohem Pegel, wenn die Fühlersignalspannung außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereiches liegt.

Ein Kurbelwellenwinkel-Fühler 206 erzeugt ein Kurbelwellen- Bezugssignal C _ref zu jeder vorbestimmten Kurbelwellenwinkellage von z. B. 90° oder 120°, und ein Kurbelwellenlage-Signal C _pos bei jedem vorbestimmten Winkel der Kurbelwellenumdrehung, wie z. B. 1° oder 2°. Das Kurbelwellenlage-Signal C _pos wird dem Maschinendrehzahl-Fühler 208 zugeführt, der die Maschinendrehzahl N auf der Basis des Kurbelwellenlage-Signals ermittelt, um ein Drehzahlsignal S _N mit einem Wert zu erzeugen, das die Drehzahl anzeigt. Der Zähler 208 für die Drehzahl ist mit einem Vergleicher 210 verbunden, der wiederum mit einem Bezugssignalgenerator 209 verbunden ist. Der Bezugssignalgenerator 209 erzeugt ein Bezugssignal S _N0 mit einem Wert, der eine vorbestimmte Drehzahlschwelle N ₀ anzeigt. Der Vergleicher 210 vergleicht den Wert des Drehzahlsignales N mit dem Wert des Bezugssignales N ₀ und erzeugt ein Vergleichersignal mit hohem Pegel, wenn der Wert des Drehzahlsignales gleich oder größer als der Bezugssignalwert ist, und erzeugt anderenfalls ein Vergleichersignal mit niedrigem Pegel.

Der Vergleicher 210 ist mit einem Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur verbunden und führt diesem das Vergleichersignal zu. Der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur ist außerdem mit einem Zeitgeber 216 verbunden, der seinerseits mit dem Anlaß-Schalter 214 verbunden ist. Der Zeitgeber 216 erzeugt ein Zeitsignal, um die Anlaßzeitdauer der Maschine zu messen. Zu diesem Zweck wird der Zeitgeber 216 jedesmal gelöscht, wenn der Anlaß-Schalter 214 eingeschaltet wird und damit das Anlaß-Signal mit hohem Pegel ansteigt. Der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur hält den Wert für das Zeitsignal, wenn der Signalpegel des Vergleichers nach "hoch" geht oder wenn der Anlaß-Schalter eingeschaltet wird. Wie bereits dargelegt wurde, erzeugt der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur einen ungefähren Kühlmittel-Temperaturwert T _w auf der Grundlage der verstrichenen Anlaßzeitdauer t in Übereinstimmung mit der in Fig. 5 dargestellten Charakteristik. Der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur erzeugt ein Signal, das die angenommene Kühlmitteltemperatur anzeigt, welche in einem Speicher 218 gespeichert ist.

Eine arithmetische Schaltung 222 ist mit dem Ausgang des Speichers 218 über eine schaltende Schaltung 220 verbunden, die ihrerseits mit dem Ausgang des Kühlmitteltemperatursignal-Generators 204 verbunden ist. Die schaltende Schaltung 220 ist ebenso mit dem Ausgang der Überwachungsschaltung 202 für den Temperaturfühler 200 verbunden, und steuert, ob der Speicher 218 oder der Temperatursignal- Generator 204 mit der arithmetischen Schaltung 222 verbunden werden muß. Der Lastfühler 226, der Drehzahlzähler 208 sowie der Anlaß-Schalter 214 sind mit der arithmetischen Schaltung verbunden. Bei Vorliegen eines Ausfallsignales S _f mit hohem Pegel von der Überwachungsschaltung 202 für den Temperaturfühler 200 spricht die arithmetische Schaltung 222 auf die Betätigung des Anlaß-Schalters 214 an, um einen Kraftstoff­ einspritzpuls mit einer vorbestimmten anfänglichen Pulsbreite t _i0 zu erzeugen. So lang der Anlaß-Schalter 214 in dieser "EIN"-Lage verbleibt, erhöht die arithmetische Schaltung 222 die Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i in Übereinstimmung mit der in Fig. 3 gezeigten Charakteristik. Die arithmetische Schaltung 222 spricht auf das Öffnen des Anlaß-Schalters 214 an, d. h. auf das Vergleichersignal mit hohem Pegel von dem Vergleicher 210, um die Kraftstoffeinspritz- Pulsbreite t _i zu diesem Zeitpunkt, d. h. am Ende des Anlaßvorganges zu halten.

Nachdem die Maschine angesprungen ist, empfängt der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur ein Signal, das die integrierte Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen anzeigt, von der die Umdrehungszahl integrierenden Schaltung 211, die ihrerseits mit dem Drehzahlzähler 208 verbunden ist und die Anzahl der Kurbelwellenumdrehungen integriert. Aufgrund des Signalwertes von der die Drehzahl integrierenden Schaltung 211 erhöht der Rechner 212 für die Kühlmitteltemperatur die angenommene Maschinentemperatur T _w in Übereinstimmung mit der in Fig. 5 dargestellten Charakteristik. Der in dem Speicher 218 gespeicherte Wert wird durch den erhöhten, angenommenen Kühlmittel-Temperaturwert ersetzt. Wie bereits unter Bezugnahme auf das erste Ausführungsbeispiel erläutert wurde, kann die angenommene Kühlmitteltemperatur T _w , die in dem Speicher 218 gespeichert ist, konstant gehalten werden, nachdem der angenommene Temperaturwert gleich oder größer als die vorbestimmte Kühlmittel-Temperaturschwelle von z. B. 80° C geworden ist.

Die arithmetische Schaltung 222 bestimmt die Kraftstoffeinspritz- Pulsbreite auf der Basis des Lastsignales S _Q von dem Lastfühler 226, auf der Basis des Drehzahlsignales S _N von dem Drehzahlzähler 208 und auf der Basis eines die Kühlmitteltemperatur anzeigenden Signales von dem Generator 204 für das Kühlmittel- Temperatursignal oder dem Speicher 218. Das Kraftstoffeinspritz- Steuersignal mit der vorbestimmten Pulsbreite t _i wird einem Register 228 zugeführt, um vorübergehend gespeichert zu werden. Das Register 228 führt ein Registersignal einem Vergleicher 234 zu, welches die gespeicherte Kraftstoffeinspritz-Pulsbreite t _i anzeigt. Der Vergleicher 234 ist seinerseits mit dem Ausgang eines Zählers 230 verbunden, der Taktpulse von einem Taktgenerator 232 zählt. Der Zähler 230 ist ebenfalls mit einem Bezugspulsgenerator 224 verbunden, um von diesem einen Bezugspuls für jede Kurbelwellenumdrehung zu empfangen. Der Zähler 230 wird durch die Bezugspulse des Bezugspulsgenerators 224 gelöscht. Der Vergleicher 234 vergleicht den Registersignalwert und den Zählerwert und erzeugt ein Vergleichersignal mit hohem Pegel, wenn der Zählerwert gleich oder größer als der Registersignalwert wird.

Der Vergleicher 234 ist ausgangsmäßig mit der Basis eines Transistors 236 verbunden und schaltet somit den Transistor bei einem Vergleichersignal mit hohem Pegel an. Daher bleibt der Transistor 236 ausgeschaltet, also nichtleitend, solange das Vergleichersignal "niedrig" bleibt oder, in anderen Worten, solange der Zählerwert kleiner als der Registerwert ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 238 ist geöffnet, um Kraftstoff einzuspritzen, während der Transistor 236 ausgeschaltet bleibt, und ist geschlossen, wenn der Transistor durch das Vegleichersignal mit hohem Pegel eingeschaltet ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf eine Kraftstoffeinspritz-Steuerung beschrieben wurde, kann die angenommene Kühlmitteltemperatur bei anderen Maschinensteuerverfahren angewendet werden, wie z. B. bei einer Leerlauf- Drehzahlsteuerung, einer Rezirkulationssteuerung für das Abgas und dergleichen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine beim Starten derselben und in der Warmlaufphase danach mit Hilfe von Betriebsparametern der Maschine, die mittels Fühlern ermittelt und einem Rechner zugeführt werden, der die Kraftstoffeinspritzung steuert, und mit Hilfe von die Kraftstoffeinspritzung beeinflussenden Ersatzwerten für das Maschinentemperatursignal, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall eines die Kühlmitteltemperatur der Brennkraftmaschine erfassenden Fühlers die Kraftstoffeinspritzmenge während des Startvorgangs von einem vorgegebenen Minimalwert ausgehend bis zum Anspringen der Maschine monoton gesteigert wird, daß die vom Beginn des Startvorgangs bis zum Anspringen der Maschine ausgeführten Kurbelwellenumdrehungen gezählt und daraus ein der Maschinentemperatur entsprechendes Ersatzsignal für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung abgeleitet wird, und daß nach dem Anspringen der Maschine ausgehend von dem abgeleiteten Ersatzsignal auf der Grundlage der weiteren Kurbelwellenumdrehungen ein dem Anstieg der Maschinentemperatur entsprechendes Signal erzeugt und mit diesem die Kraftstoffeinspritzung gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle auf der Grundlage gezählter Kurbelwellenumdrehungen das Maschinentemperaturersatzsignal während des Anlaßvorgangs auf der Grundlage der seit dem Beginn des Anlaßvorgangs verstrichenen Zeit berechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Minimalwert der Kraftstoffmenge gleich jener Kraftstoffmenge ist, die die Maschine zum Anspringen benötigt, wenn sie sich auf einer bekannten, relativ hohen Temperatur befindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der berechnete Maschinentemperaturersatzwert nicht weiter erhöht wird, wenn er einen vorbestimmten oberen Grenzwert erreicht hat.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung eines Ausfalls des Maschinenkühlmitteltemperaturfühlers dessen Ausgangsspannung mit oberen und unteren Werten, die der oberen und unteren Grenze des Betriebsspannungsbereiches des Temperaturfühlers entsprechen, verglichen und ein Ausfallsignal erzeugt wird, wenn die Ausgangsspannung den oberen Vergleichswert übersteigt oder unter dem unteren Vergleichswert liegt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (9) zum Erfassen eines Ausfalls des Maschinenkühlmitteltemperaturfühlers (1 ) und zum Erzeugen eines Ausfallsignals,
einen mit dem Anlasser der Maschine verbundenen Anlasserschalter (6) zum Erzeugen eines Anlassersignals,
einen Maschinendrehzahlfühler (5) zum Erzeugen eines die Maschinendrehzahl anzeigenden Signals, und
eine arithmetische Einrichtung (3), die auf das Anlassersignal anspricht und Einspritzimpulse mit einer Impulsbreite erzeugt, die allmählich zunimmt, solange das Anlassersignal vorhanden ist, und einen Wärmeersatzwert der Maschine nach dem Anspringen derselben auf der Grundlage des Maschinendrehzahlsignals berechnet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Kurbelwellenumdrehungszähler (211), dessen Zählerstand als Basis für die Erhöhung der Einspritzimpulsbreite in der arithmetischen Einrichtung (3) verwendet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Anlaßzeitdetektor (216), dessen Ausgangssignal für die Erhöhung der Einspritzimpulsbreite während des Anlassens in der arithmetischen Einrichtung (3) verwendet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (9) zwei Komparatoren (10, 11) enthält, die mit dem Temperaturfühler (1) verbunden sind und denen eine untere bzw. eine obere Vergleichsspannung zugeführt sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Detektor (210) für eine Maschinenmindestdrehzahl vorgesehen ist, der ein Anlaßendesignal abgibt, wenn die Maschinendrehzahl die Mindestdrehzahl übersteigt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Einrichtung einen Speicher (228) enthält, der die Einspritzimpulsbreite speichert, wobei die Anstiegsrate der Impulsbreite eine Charakteristik hat, die auf der Basis der benötigten Kraftstoffeinspritzmenge zum Anlassen der Maschine in Übereinstimmung mit der Maschinenkühlmitteltemperatur bestimmt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Einrichtung ferner einen Speicher enthält, aus dem die gespeicherten Maschinenkühlmitteltemperaturdaten in Ausdrücken der ermittelten Maschinenanlaßzeitdauer ausgelesen werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Einrichtung die Anzahl der die Kurbelwellenumdrehungen anzeigenden Signale integriert, um ein Wärmewertersatzsignal zu ermitteln.