DE3318779A1

DE3318779A1 - Verfahren zur steuerung der kraftstofflieferung fuer eine mit einem kompressor versehene verbrennungsmaschine

Info

Publication number: DE3318779A1
Application number: DE19833318779
Authority: DE
Inventors: Shumpei Niiza Saitama Hasegawa; Noriyuki Tokyo Kishi; Yutaka Shiki Saitama Otobe; Akihiro Shiki Saitama Yamato
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1982-05-24
Filing date: 1983-05-24
Publication date: 1983-12-01
Also published as: GB2120812B; GB8314372D0; DE3318779C2; GB2120812A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung für Verbrennungsmaschinen, die mit Vorverdichtern bzw. Kompressoren ausgerüstet sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung dieser Art, durch das die Genauigkeit der Steuerung der an eine derartigen überverdichtete Maschine gelieferte Kraftstoffmenge verbessert werden kann, wobei sich der Druck des Ansaugrohres in der Maschine über einen breiten Bereich während des Betriebs der Maschine infolge der Wirkung ^der Überverdichtung ändert.

Aus der US-PS 3 483 851 ist ein System zur Steuerung der Kraftstofflieferung bzw. Kraftstoffversorgung bekannt, das in Zusammenhang mit einer Verbrennungsmaschine, insbesondere mit einer Benzinmaschine anwendbar ist. Bei diesem Verfahren kann die Ventilöffnungsperiode einer Bemessungs- oder Einstelleinrichtung für·die Kraftstoffmenge zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, d.h. des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses einer an die Maschine gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung dadurch bestimmt werden, daß zuerst ein Grundwert der Ventilöffnungsperiode als eine Funktion wenigstens des absoluten Drukkes des Ansaugrohres bestimmt wird und daß dann zu diesem Wert Konstanten und/oder Koeffizienten hinzuaddiert

gg werden und/oder daß dieser Wert mit Konstanten und/oder Koeffizienten multipliziert wird, wobei die Konstanten

4t · *

-ΙΟΙ und/oder Koeffizienten Funktionen der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine, der Temperatur der Ansaugluft, der Kühlwassertemperatur der Maschine, der Drosselventilöffnung, der Konzentration der Bestandteile des Auspuffgases (Sauerstoffkonzentration), des Atmosphärendruckes usw. sind. Die Addierschritte und/oder Multiplizierschritte werden durch eine elektronische Recheneinheit ausgeführt.

Wenn ein derartiges Verfahren zur Steuerung der Kraftstoff lieferung in Zusammenhang mit einer einen Vorverdichter bzw. Kompressor aufweisenden Verbrennungsmaschine angewendet wird, in der gewöhnlich der Druck des Ansaugrohres sich über einen Bereich ändern kann, der breiter ist als der Bereich bei einer Verbrennungsmaschine, die keinen Vorverdichter bzw. Kompressor aufweist, kann mit einem einzigen Drucksensor zur Ermittlung des Druckes des Ansaugrohres keine hohe Ermittlungsgenauigkeit erreicht werden. Dadurch wird es unmöglich, eine genaue Steuerung der an die Maschine gelieferten Kraftstoffmenge durchzuführen, weshalb die Antriebsleistung, die Emissionscharakteristiken und der Kraftstoffverbrauch der Maschine schädlich beeinflußt werden.

In der folgenden Beschreibung wird unter dem verwendeten Ausdruck "Kompressor" nicht nur ein durch den Fluß der Auspuffgase der Maschine angetriebener Turbolader und ein Vorverdichter verstanden, der einen zu seinem direkten Betrieb an die Kurbelwelle oder eine Nockenwelle

3Q der Maschine gekoppelten Kompressor aufweist. Vielmehr wird unter dem Ausdruck "Kompressor" auch ein Typ verstanden, der zusammen mit einem Ventilator durch die Kurbelwelle einer Maschine über einen Ventilatorriemen angetrieben wird. Außerdem wird darunter eine durch einen elektrischen Motor angetriebene Einrichtung verstanden .

In dem Fall, in dem eine UnregelmäPigkeit in der Funktion der Sensoreinrichtung zur Ermittlung des Druckes in dem Ansaugrohr eintritt, so daß beispielsweise Kraftstoff in einer Menge an die Maschine geliefert wird, die kleiner ist als die tatsächlich von der Maschine geforderte Menge, während die Maschine bei einer hohen überverdichtenden Rate arbeitet, kann die an die Maschine aelieferüon Luft/Kraftstoff-Mischung ein zu armes Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweisen. Dies kann nicht nur zu einem Abfall der Leistung der Maschine führen, sondern auch die Kühlwirkung der überhitzten Bereiche der Maschinenzylinder durch in der Mischung enthaltenen Kraftstoff schädlich beeinträchtigen, wenn die Maschine in einem solchen überverdichteten Betriebszustand arbeitet. Dadurch kann 5 eine Vor-' bzw. Frühzündung usw. bewirkt werden, wodurch die Antriebsleistung der Maschine verschlechtert wird. Es können selbst Teile der Maschine thermisch beschädigt werden ο

Ähnliche Nachteile wie die obenerwähnten, die der Verwendung eines einzigen Drucksensors zur Ermittlung des Druckes des Ansaugrohres zuzuschreiben sind, treten auch bei einer Verbrennungsmaschine auf, die einen Kompressor aufweist, bei der jeder Zylinder der Maschine eine Hauptverbrennungskammer und eine Nebenverbrennungskaramer aufweist, die mit der Hauptverbrennungskammer in Verbindung steht, und bei der der Druck des Ansaugrohres sich infolge des Überverdichtungseffektes in hohem Masse ändert. Es wurde auch experimentell ermittelt, daß,

QQ wenn die Maschine bei einer hohen überverdichtenden Rate arbeitet, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der an die Nebenverbrennungskammer gelieferten Mischung zur fetten bzw. reichen Seite hin eingestellt ist, eine Überhitzung der Spitze der Zündkerze usw. eintreten kann, wodurch eine Vorzündung bewirkt wird, die die Antriebsleistung der Maschine in hohem Maße verschlechtert.

Dies steht im Gegensatz zu dem Phänomen, daß, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der an die Hauptverbrennungskammer gelieferten Mischung zur schwachen Seite hin eingestellt wird, eine abnormale Verbrennung eintreten kann, wie dies oben festgestellt wurde.

Die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung für eine mit einem Kompressor ausgerüstete Verbrennungsmaschine anzugeben, durch das der Druck des Ansaugrohres, der über einen weiten Bereich während der überverdichteten Betriebes der Maschine variabel ist, mit einer hohen Genauigkeit zu ermitteln, so daß die an die Maschine gelieferte Kraftstoffmenge mit einer hohen Genauigkeit über den gesamten Druckbereich des Ansaugrohres der Maschine gesteuert wird, wodurch eine optimale Antriebsleistung, optimale Emissionscharakteristiken und ein optimaler Verbrauch der Maschine erreicht werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elektronischen Steuerung der an eine einen Kompressor aufweisenden Verbrennungsmaschine gelieferten Kraftstoffmenge, das die folgenden Schritte aufweist:

1) Ermitteln des Druckes in einem Ansaugdurchgang der Maschine an einem Ort stromabwärts von einem Drosselventil, das in dem Ansaugdurchgang angeordnet ist, durch eine erste Sensoreinrichtung für den Druck und eine zweite Sensoreinrichtung für den Druck,

2) Speichern einer Mehrzahl von vorbestimmten Werten einer Grundkraftstoffmenge, die Funktionen des Druckes des · Ansaugdurchganges und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine sind, in jeder einer ersten Speichereinrichtung und einer zweiten Speichereinrichtung, die jeweils der ersten Sensoreinrichtung für den Druck und der zweiten

-13-Sensoreinrichtung für den DrucJc entsprechen,

3) Vergleichen des Wertes eines Ausgangssignales von einer der ersten Sensoreinrichtung für den Druck und der zweiten Sensoreinrichtung für den Druck mit einem vorbestimmten Wert,

4) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge, der dem Wert eines Ausgangssignales von der

10. ersten Sensoreinrichtung für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht, aus der ersten Speichereinrichtung, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der einen Sensoreinrichtung für den Druck kleiner ist als der vorbestimmte Wert, und

5) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoff menge, der dem Wert eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung für den Druck und der Umdrehurigszahl pro Minute der Maschine entspricht, aus der zweiten Speichereinrichtung, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der einen Sensoreinrichtung für den Druck größer ist als der vorbestimmte Wert, und

6) Liefern einer Kraftstoffmenge an die Maschine, die dem bei den Schritten 4) oder 5) ausgelesenen gespeicherten Wert entspricht.

Vorzugsweise werden die vorbestimmten Werte der Grundkraftstoff menge, die in der ersten Speichereinrichtung gespeichert sind, auf solche Werte eingestellt, daß das sich ergebende LUft/Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung einen geforderten Wert aufweist, der für einen normalen Betriebszustand der Maschine in einem vorbestimmten überverdich-

teten Betriebsbereich bei der kleinen Pate angemessen ist, wohingegen die vorbestimmten Werte der in der zweiten Speichereinrichtung gespeicherten Grundkraftstoffmenge auf solche Werte eingestellt werden, daß das sich ergebende Luft/Kraftstoff-Verhältnis der an die Maschine gelieferten Mischung einen Wert aufweist, der kleiner ist als der obengenannte geforderte Wert.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ver-« fahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung anzugeben, das eine Sicherheitsfunktion aufweist, die bei Eintreten einer Unregelmäßigkeit einer Funktion der obengenannten zweiten Sensoreinrichtung für den Druck eintritt, die für eine genaue Ermittlung des über einen weiten Bereich variablen Druckes des Ansaugrohres vorgesehen ist. Dabei wird durch die Sicherheitsfunktion eine abnormale Verbrennung in den Zylindern der Maschine, wie ein Frühbzw. Vorzünden verhindert, wodurch der Fahrer vor dem Auftreten dieser Unregelmäßigkeit gewarnt wird und wodurch der Betrieb der Maschine wenigstens, wenn die Maschine bei einer überverdichtenden niedrigen Rate arbeitet, fortgesetzt werden kann.

Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind in Kombination mit den Schritten der obengenannten ersten Ausführungsform der Erfindung zusätzlich weitere Schritte vorgesehen, die die Lieferung einer vorgegebenen Kraftstoffmenge an die Maschine betreffen, wenn der Wert des Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung für den Druck größer ist als der obengenannte vorbestimmte Wert und wenn gleichzeitig der Wert eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung für den Druck kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert, der kleiner ist als der genannte vorbestimmte Wert. Die genannte vorbestimmte Kraftstoffmenge wird auf einen aolchen Wert eingestellt, der ein "ärmstes"

mögliches Luft/Kraftstoff-Verhältnis insoweit liefert, als eine Verbrennung in den Zylindern in der Maschine stattfinden kann. Vorzugsweise wird die vorbestimmte Kraftstoffmenge auf Null eingestellt, d.h. daß die Kraftstofflieferung an die Maschine unterbrochen wird, wenn die obengenannten Bedingungen erfüllt sind.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung anzu-

-^q geben, das im Zusammenhang mit einer einen Kompressor und eine in jedem Zylinder der Maschine vorgesehene Hauptverbrennungskammer und eine mit der Hauptverbrennungskammer in Verbindung stehende Nebenverbrennungskammer aufweisenden Maschine anwendbar ist, und bei dem der Druck

^ ₅ des Ansaugrohres, der infolge des Überverdichtungseffektes über einen weiten Bereich variieren kann, mit einer hohen Genauigkeit ermittelt werden kann, so daß die an die Hauptverbrennungskammer und an die Nebenverbrennungskammer gelieferten Kraftstoffmengen mit einer hohen Ge-

2Q nauigkeit über den gesamten Druckbereich des Ansaugrohres der Maschine gesteuert werden können. Dadurch werden die Emissionscharakteristiken, der Kraftstoffverbrauch usw. der Maschine verbessert. Wenn die Maschine im überverdichteten Betriebszustand der hohen Rate arbeitet, können bei dem Verfahren angemessene Kraftstoffmengen sowohl an die Hauptverbrennungskammer als auch an die Nebenverbrennungskammer geliefert werden, um dadurch eine abnorme Verbrennung in dem Zylinder der Maschine, wie beispielsweise eine Vorzündung, zu verhindern und daher

QQ die Antriebsleistung der Maschine zu verbessern.

Die dritte Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Steuerverfahren zur elektronischen Steuerung der an eine einen Kompressor und eine in jedem Zylinder vorgesehene Hauptverbrennungskammer und eine damit in Verbindung stehende Nebenverbindungskammer aufweisenden

Verbrennungsmaschine gelieferten Kraftstoffmenge, vjobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

1) Ermitteln des Druckes in einem Ansaugdurchgang der Maschine an einem Ort stromabwärts von einem in dem Ansaugdurchgang angeordneten Drosselventil durch eine erste Sensoreinrichtung für den Druck und eine zweite Sensoreinrichtung für den Druck,

2) Speichern von zwei verschiedenen Sätzen einer Mehrzahl von vorgegebenen Werten einer Grundkraftstoffmenge, die jeweils an die Hauptverbrennungskammer und an die Nebenverbrennungskammer geliefert werden und die Funktionen des Druckes des Ansaugdurchganges und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine sind, in einer ersten Speichereinrichtung und in einer zweiten Speichereinrichtung,

3) Vergleichen des Wertes des Ausgangssignales von einer der ersten Sensoreinrichtung für den Druck und der zweiten Sensoreinrichtung für den Druck mit einem vorbestimmten Wert,

4) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoff menge eines der beiden verschiedenen Sätze, der dem Wert eines Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht und an die Hauptverbrennungskammer geliefert wird, aus der ersten Speichereinrichtung und Auslesen eines Wertes einer Grundkraftstoffmenge des anderen Satzes, der dem Wert des Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht und an die Nebenverbrennungskammer geliefert wird, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der genannten einen Sensoreinrichtung für den Druck kleiner ist als der genannte vorbestimmte Wert,

5) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoff menge, der in einem der beiden verschiedenen Sätze enthalten ist und dem Wert eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht und an die Hauptverbrennungskammer geliefert wird, aus der zweiten Speichereinrichtung und eines Wertes der Grundkraftstoff menge des anderen Satzes, der dem Wert des Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht und an die Nebenverbrennungskammer geliefert wird, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der einen Sensoreinrichtung für den Druck größer ist als der genannte vorbestimmte Wert, und

6) Liefern von Kraftstoff mengen an die Haupt- und Nebenverbrennungskammer, die den jeweils einen Werten der gespeicherten Werte entsprechen, die bei den Schritten 4) und 5) ausgelesen werden. Vorzugsweise wird der gespeicherte Wert der in der zweiten Speichereinrichtung gespeicherten und an die Nebenverbrennungskammer der Maschine gelieferten Grundkraftstoffmenge auf einen vorbestimmten Wert eingestellt, der Null einschließt.

Die obigen Aufgaben, weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den Figuren hervor. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der gesamten Anordnung eines Systemes zur Steuerung der Kraftstoff

versorgung, das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar ist;

Fig. 2 eine Darstellung von Einzelheiten der Maschine der Fig. 1 und der sie umgebenden

Teile;

Fig. 3 ein Kreisdiagramm eines in der elektronischen Steuereinheit (ECU) der Fig. 1 enthaltenen elektrischen Kreises;

Fig. 4 eine Darstellung der Beziehung zwischen dem

Druck PB des Ansaugrohres und den Pegeln der Ausgangsspannung von den Drucksensoren zur Ermittlung dieses Druckes;

Fig. 5 eine Darstellung der Beziehung zwischen

dem Druck PB des Ansaugrohres und der Genauigkeit der Ermittlung der Drucksensoren;

einen Datenflußplan eines Programmes zur Berechnung der Ventilöffnungsperioden der Einspritzdüsen;

eine Darstellung einer Karte von TiM-Werten, die während des überverdichteten Betriebes bei einer hohen Rate der Maschine anwendbar sind; und

eine Darstellung einer Karte von TiM-Werten, die während des überverdichteten Betriebes bei einer niedrigen Rate der Maschine anwendbar sind.

Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren ausführlich erläutert.

Die Fig. 1 zeigt die gesamte Anordnung eines Systemes zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für Verbrennungsmaschinen, das im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung anwendbar ist. Die Fig. 2 zeigt Einzelheiton der Maschine der Fig. 1 und der sie umgebenden Teile. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Verbrennungs-

	Fig.	6
15
	Fig.	7
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	Fig.	8
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maschine, die zum Beispiel vier Zylinder aufweist. Diese Maschine weist beispielsweise vier Hauptverbrennungskammern 1a, von denen jede in einem Zylinder der Maschine angeordnet ist und Nebenverbrennungskammern 1b auf, die mit den jeweiligen Hauptverbrennungskammern 1a in Verbindung stehen. Ein Einlaß- bzw. Ansaugrohr 2 ist mit der Maschine 1 verbunden und weist ein Hauptansaugrohr 2a, das jeweils mit jeder Hauptverbrennungskammer 1a verbunden ist,und ein Nebenansaugrohr 2b auf, das jeweils mit jeder Nebenverbrennungskammer 1b verbunden ist. Im Durchmesser des Ansaugrohres 2 ist ein Drosselventilkörper 3 angeordnet, der ein Hauptdrosselventil 3a und ein Nebendrosselventil 3b beherbergt, die in dem Hauptansaugrohr bzw. in dem Nebenansaugrohr angeordnet sind und synchron arbeiten.

Ein Sensor 4 für die öffnung des Drosselventiles ist mit dem Hauptdrosselventil 3a verbunden, um dessen Ventilöffnung zu ermitteln und diese in ein elektrisches Signal umzuwandeln, das an eine elektronische Steuereinheit 5 (ECU) geliefert wird.

In das Hauptansaugrohr 2a und in das Nebenansaugrohr 2b sind jeweils Haupteinspritzdüsen 6a und eine Nebeneinspritzdüse 6b eingeführt. Die Haupteinspritzdüsen 6a entsprechen in ihrer Anzahl den Zylindern der Maschine.

Jede Haupteinspritzdüse ist in dem Hauptansaugrohr 2a an einem Ort angeordnet, der geringfügig stromaufwärts von einem Ansaugventil 16 eines entsprechenden Zylinders der Maschine liegt, während die einzige Nebeneinspritzdüse 6b in dem Nebenansaugrohr 2b an einem Ort angeordnet ist, der geringfügig stromabwärts von dem Drosselventil 3b liegt, um Kraftstoff an alle Zylinder der Maschine zu liefern. Die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b sind mechanisch mit einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) verbunden. Außerdem sind sie elektrisch mit der elektronischen Steuereinheit 5 derart verbunden, daß ihre Ventilöffnungsperioden oder Kraftstoff-

einsprxtzmengen durch von der elektronischen Steuereinheit 5 gelieferte Signale gesteuert werden.

Ein Turbolader 7 weist eine Turbine 7a auf, die in dem Ausgangs- bzw. Auspuffrohr 13 der Maschine 1 so angeordnet ist, daß sie den Kompressor 7b des Turboladers 7, der in dem Ansaugrohr 2 an einem Ort angeordnet ist, der stromauf ärts von dem Drosselventil 3 liegt, in Antwort auf einen Fluß der von der Maschine abgegebenen Auspuffgase antreibt.

Ein Sensor 9 für den absoluten Druck (PBTC) und ein weiterer Sensor 9' fürden absoluten Druck (PBNA), sind an Orten angeordnet, die unmittelbar stromabwärts von dem Drosselventil 3 liegen und stehen jeweils mit dem Ansaugrohr 2 über Leitungen 8 und 8' in Verbindung. Die Sensoren 9 und 9¹ sind mit der elektronischen Steuereinheit elektrisch verbunden.

Wie dies später ausführlicher beschrieben werden wird, wird das Ausgangssignal von dem Sensor 9 für den absoluten Druck PBTC als ein Steuerparametersignal verwendet, wenn der absolute Druck des Ansaugrohres größer ist als ein vorgegebener Wert PBAMAX. Das Ausgangssignal von dem anderen Sensor 9' für den absoluten Druck (PBNA) wird als ein solches Steuerparametersignal verwendet, wenn der absolute Druck des Ansaugrohres kleiner ist als der vorbestimmte Wert PBAMAX. Diese Sensoren 9/ 9' liefern jeweilige elektrische Signale, die der elektronischen Steuereinheit 5 die ermittelten absoluten Drücke anzeigen.

Ein Sensor 10 für die Temperatur der Ansaugluft ist in dem Ansaugrohr 2 angeordnet und liefert ein Signal an die elektronische Steuereinheit 5, das die ermittelte Temperatur der Ansaugluft anzeigt. Ein Sensor 11 für die Kühl-

wassertemperatur der Maschine, bei dem es sieh um einen Thermistor oder dergl. handeln kann, ist an dem Körper der Maschine in die Umfangswand eines Zylinders der Maschine eingebettet, dessen Inneres mit Kühlwasser der Maschine gefüllt ist. Ein elektrisches Ausgangssignal des Sensors 10 wird an die elektronische Steuereinheit 5 geliefert. Ein Sensor 12 für die Umdrehungszahl pro Minute der Maschine, der im folgenden als "Ne-Sensor" bezeichnet wird, ist an einer Nockenwelle oder einer Kurbelwelle der Maschine angeordnet, von denen keine dargestellt ist. Dieser Sensor erzeugt einen Impuls bei einem besonderen vorbestimmten Kurbelwinkel der Maschine und liefert diese Impulse an die elektronische Steuereinheit 5. Ein 0₂~Senso'r 14 ist in das Auspuffrohr 13 der Maschine an einem Ort eingeführt, der zwischen der Turbine 7a des Turboladers 7 und der Maschine 1 liegt, um die Sauerstoffkonzentration in den Auspuffgasen der Maschine zu ermitteln und ein die ermittelte Sauerstoffkonzentration anzeigendes Signal an die elektronische Steuereinheit 5 zu liefern.

Es sind außerdem Sensoren 15 für andere Betriebsparameter der Maschine vorgesehen, um beispielsweise den Atmosphärendruck, den Gegen- bzw. Rückstaudruck usw. zu ermitteln. Von diesen Sensoren ermittelte Werte werden an die elektronische Steuereinheit 5 als andere Betriebsparameter der Maschine anzeigende Signale geliefert.

Die elektronische Steuereinheit 5 verarbeitet die verschiedene Betriebsparameter der Maschine betreffenden Signale, die oben genannt wurden und an die elektronische Steuereinheit 5 angelegt werden, um die Ventilöffnungsperioden TOUTM und TOUTS für die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b unter Anwendung der folgenden Gleichungen zu bestimmen j

TOUTM » TiM χ K₁ + TK
^l 2

TOUTS = TiS χ Κ' + TK¹ (2)

Dabei bezeichnen TiM und TiS die Grundperioden der

Kraftstoffeinspritzung der Haupteinspritzdüsen 6a und
der Nebeneinspritzdüse 6b. Jeder dieser Werte wird von
einer entsprechenden Speichereinrichtung in der elektronischen Steuereinheit 5 als eine Funktion des absoluten Druckes des Ansaugrohres und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine ausgelesen, wie dies später beschrieben werden wird. K., K". und TK₂, TK'₂ sind Korrekturkoeffizienten. Diese Korrekturkoeffizienten K^, K¹- und TK-, TK¹2 werden auf der Basis·der Signale der Betriebsparameter der Maschine von den verschiedenen Sensoren,
d.h. der Sensoren 9, 9' für den absoluten Druck des
Ansaugrohres, des Sensors 10 für die Temperatur der Ansaugluft, des Sensors 11 für die Kühlwassertemperatur

der Maschine, des Ne-Sensors 12, des Sensors 4 für die

Drosselventilöffnung, des O^-Sensors 14 und der Sensoren 15 für die anderen Betriebsparameter der Maschine berechnet, wobei die jeweiligen vorbestimmten Gleichungen angewendet werden, um die Startfähigkeit, die Emissions-Charakteristiken, den Kraftstoffverbrauch, die Beschleunigungsfähigkeit der Maschine in Übereinstimmung
mit den Betriebszuständen der Maschine optimal zu bewirken.

Die elektronische Steuereinheit 5 verarbeitet die Werte der Kraftstoffeinspritzperioden TOUTM, TOUTS, die auf

die obenbeschriebene weise berechnet wurden, um Steuersignale an die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b zu liefern, um diese mit Arbeitsphasen zu öffnen, die diesen Signalen entsprechen.

Die Fig. 3 zeigt einen in der elektronischen Steuereinheit 5 der Fig. 1 angeordneten Kreis. Das die Umdrehungszahl pro Minute der Maschine betreffende Signal von dem Ne-Sensor 12 der Fig. 1 wird an einen seinen Wellenverlauf formenden Wellenformer 501 angelegt und an eine

Zentralprozessoreinheit (CPU) 503 als ein TDC-Signal und

an einen Me-Wert-Zähler 502 angelegt. Der Me-Wert-Zähler 50 2 zählt das Zeitintervall zwischen einem vorangehenden Impuls des Signales der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine, der an einem vorgegebenen Kurbelwinkel der Maschine erzeugt wurde, und einem augenblicklichen Impuls dieses Signales, der bei dem vorbestimmten Kurbelwinkel erzeugt wird. Dabei wird dieses Signal von dem Ne-Sensor 12 an den Zähler 502 gesendet. Der gezählte Wert Me entspricht daher dem reziproken Wert der tatsächlichen Umdre- IQ hungszahl Ne pro Minute der Maschine. Der Me-Wert-Zähler 502 liefert den gezählten Wert Me an die Zentralprozessoreinheit 503 über einen Datenbus 510.

Die Spannungspegel der jeweiligen Ausgangssignale von 5 dem Sensor 9 für den absoluten Druck PBTC, dem Sensor 9^! für den absoluten Druck PBNA, dem Sensor 10 für die Temperatur der Ansaugluft, dem Sensor 11 für die Kühlwassertemperatur der Maschine, dem 0,,-Sensor und den Sensoren 15 für die anderen Betriebsparameter der Maschine (Fig. 1) werden durch eine Pegelverstelleinheit 504 auf einen vorbestimmten Spannungspegel gebracht und an einen Analog-Digital-Wandler 506 über einen Multiplexer 50 5 angelegt. Der Analog-Digital-Wandler 506 wandelt die obigen Signale sukzessive in digitale Signale um und legt diese an die Zentralprozessoreinheit 503 über den Datenbus 510 an.

Die Zentralprozessoreinheit 503 ist auch mit einem Festwertspeicher 507 (ROM), einem Speicher 508 mit wahlfreiem

₃Q Zugang (RAM) und Steuerkreisen 50 9 über den Datenbus 510 verbunden. Der Speicher 508 mit wahlfreiem Zugang speichert zeitweise die sich bei den verschiedenen Berechnungen der Zentralprozessoreinheit 503 ergebenden Werte, während der Festwertspeicher 507 ein in der Zen-

g₅ tralprozessoreinheit 50 3 ausgeführtes Steuerprogramm und Karten für die Grund-Kraftstoff-Einspritzperioden für

jj ι ö /

die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b, die später noch erläutert werden, speichert. Die Zentralprozessoreinheit 503 führt das in dem Festwertspeicher 507 gespeicherte Programm aus, um die Ventilöffnungsperioden TOUTM, TOUTS für die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b in Antwort auf die verschiedenen Signale der Betriebsparameter der Maschine, die oben genannt wurden, zu berechnen. Die Zentralprozessoreinheit 50 3 liefert die berechneten Werte TOUTM und TOUTS über den Datenbus 510 an den Steuerkreis 509. Die Steuerkreise 50 9 liefern Steuersignale, die den Werten TOUTM und TOUTS entsprechen, an die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b, um diese zu öffnen.

Es wird nun die Art erläutert, in der die Kraftstoffeinspritzperioden TOUTM und TOUTS für die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b in Antwort auf den absoluten Druck des Ansaugrohres berechnet wird. Die Erläuterung erfolgt im Zusammenhang mit den Fig. 4 bis 8.

Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils Darstellungen der Beziehung zwischen dem absoluten Druck PB des Ansaugrohres und den Pegeln der Ausgangsspannung von den Drucksensoren zur Ermittlung dieses Druckes. Außerdem zeigen diese Figuren die Beziehung zwischen diesem Druck und der Ermittlungsgenauigkeit der Sensoren. In der Fig. 4 handelt es sich bei dem durch das Symbol a gekennzeichneten Druckbereich um einen Druckbereich, der üblicherweise

3Q bei einer normalen Verbrennungsmaschine ohne einen Turbolader angenommen werden kann. Der Druckbereich, der bei einer Verbrennungsmaschine mit einem Turbolader angenommen werden kann, kann sich dagegen zusätzlich zu dem Druckbereich a durch den durch das Symbol b gekennzeich-

gg neten Druckbereich erstrecken. In der Fig. 4 zeigt die unterbrochene Linie eine Änderung des Pegels der Aus-

gangsspännung des Drucksensors in Bezug auf den Druck des Ansaugrohres an, die in dem Fall auftreten kann, in dem ein einziger Druckwandler zur Ermittlung dar beiden Druckbereiche a, b verwendet wird, wie dies in einer normalen Verbrennungsmaschine ohne einen Turbolader der

Fall ist. Die Fig. 5 zeigt die Genauigkeit der Ermittlung des Drucksensors in Bezug auf den Druck des Ansaugrohres. Der Grad der Genauigkeit der Ermittlung & wird folgendermaßen definiert:
10

PBO

Dabei stellt PBO einen ermittelten Wert des absoluten Druckes des Ansaugrohres dar. -A PB bezeichnet den Fehler zwischen einem tatsächlichen Wert des Druckes des Ansaugrohres und dem ermittelten Wert.

Aus der obigen Gleichung geht hervor, daß der Grad der Genauigkeit der Ermittlung £ um so kleiner wird (d.h.

die Genauigkeit der Ermittlung wird größer), je kleiner der Ermittlungsfehler ^d PB oder je größer der ermittelte Wert PBO ist. In der Fig. 5 stellt die unterbrochene Linie eine Änderung des Grades der Genauigkeit der Ermittlung in Bezug auf den ermittelten Wert PBO dar, wobei angenommen wird, daß der Fehler J^ PB der Ermittlung konstant bleibt. Der Fehler der Ermittlung -4pb hängt hauptsächlich von dem Ablesefehler Λ VPB des Wertes VPB der Ausgangsspannung des Drucksensors ab. Insbesondere in dem Fall, in dem die Ausgangsspannung VPB durch einen Analog-Digital-Wandler in einen digitalen Wert umgewandelt wird, wird der Lesefehler^VPB durch einen Minimumwert bestimmt, den die digitale Ausgangsspannung von dem Analog-Digital-Wandler annehmen kann. Das heißt daß der Lesefehler AvPB durch die Auflösung des Wandlers bestimmt wird.

Im Hinblick darauf kann der Fehler Δ PB der Ermittlung, vorausgesetzt, daß der Lesefehler j4vPB konstant bleibt, umso kleiner werden, je größer die Änderungsrate des Wertes VPB der Ausgangsspannung des Druckwandlers in Bezug auf den Druck PB des Ansaugrohres ist. Erfindungsgemäß werden, um eine derartige geforderte Genauigkeit der Ermittlung zu erreichen, zwei Druckwandler 9, 9" zur Ermittlung des Druckes des Ansaugrohres vorgesehen, so daß in dem niedrigen Druckbereich des Ansaugrohres die Ände- ^q rungsrate des Wertes VPB der Ausgangsspannung größer ist, um den Fehler UPB der Ermittlung möglichst klein zu halten, wodurch die Genauigkeit der Ermittlung des Druckes des Ansaugrohres immer in einem erlaubten Toleranzbereich gehalten wird.

Die Fig. 6 zeigt ein Datenflußdiagramm eines Verfahrens zur Berechnung der Kraftstoffeinspritzperioden TOUTM und TOUTS für die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b in Antwort auf den Wert des absoluten

2Q Druckes des Ansaugrohres. Dabei wird diese Berechnung in der Zentralprozessoreinheit 503 der Fig. 3 ausgeführt. Zuerst wird beim Schritt 1 bestimmt, ob ein den absoluten Druck des Ansaugrohres anzeigendes Ausgangssignal des Sensors größer ist als ein erster vorbestimmter Wert PBAMAX (beispielsweise 1160 mmHg) oder nicht. Dieses Ausgangssignal kann von jedem der beiden Sensoren 9, 9¹ für den absoluten Druck stammen. Beispielsweise kann das Ausgangssignal ein Ausgangssignal PBNA von dem Sensor 9' für den absoluten Druck (PBNA) sein, der den absoluten

OQ Druck des Ansaugrohres in einem tieferen Bereich ermitteln kann. Wenn die Antwort auf die Frage des Schrittes 1 "Ja" lautet, wird dann beim Schritt 1' bestimmt, ob das Ausgangssignal PBTC von dem anderen Sensor 9 für den absoluten Druck (PBTC), der den absoluten Druck des An-

gr saugrohres in einem höheren Bereich ermitteln kann, kleiner ist als ein zweiter vorbestimmter Wert PBA18

(beispielsweise 1130 mmHg) oder nicht. Diese Bestimmung des Schrittes 1' ist vorgesehen, um das Vorliegen einer Unregelmäßigkeit in der Funktion des Sensors 9 für den höheren Bereich des Druckes PBTC festzustellen, wie dies nachfolgend erläutert werden wird. Wenn keine Unregelmäßigkeit in dem Sensor 9 vorliegt, d.h. wenn die Antwort auf die Frage beim Schritt 1' negativ ist, verarbeitet die Zentralprozessoreinheit 503 den Wert des Ausgangssignales PBTC von dem Sensor 9 für den höheren Bereich des Druckes PBTC und den Wert des Signales Ne der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine von dem Ne-Sensor 12, um einen entsprechenden Wert der Grund-Kraftstoffeinspritzperiode TiM für die Haupteinspritzdüsen 6a aus einer in dem Festwertspeicher 50 7 gespeicherten TiM-Karte für den überverdichteten Bereich der hohen Rate auszulesen .(Schritt 2). Die Fig. 7 zeigt diese TiM-Karte für den überverdichteten Bereich bei der hohen Rate. In dieser Karte sind acht vorbestiinmte Werte PBA18 bis PBA25 des absoluten Druckes PBTC des Ansaug-■ rohres" vorgesehen, die sich in einem Bereich von 1130 mmHg bis 1760 mmHg bewegen. Es sind tfacjegen sechzehn vorbestimmte Werte N1 bis N16 der Umdrehungszahl pro Minute Ne der Maschine vorgesehen, die z.B. in einem Bereich von 400 Umdrehungen pro Minute bis 60 00 Umdrehungen pro Minute liegen. Wenn einer der ermittelten Werte der Umdrehungszahl pro Minute Ne der Maschine und des absoluten Druckes PBTC des Ansaugrohres zwischen benachbarte Werte der vorbestimmten Werte Ni oder PBAi fällt, wird der Wert der Grund-Kraftstoffeinspritzperiode TiM durch ein Interpolationsverfahren berechnet. Die Werte der Kraftstoffeinspritzperiode TiM für die Haupteinspritzdüsen 6a, die in dieser TiM-Karte gespeichert sind, werden auf solche Werte eingestellt, daß das sich ergebende Luft/Kraftstoff-Verhältnis reicher bzw. fetter ist als ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis (beispielsweise ein theoretisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis), das sich

aus den Werten der Grund-Kraftstoffeinspritzperiode TiM ergibt, die aus einer TiM-Karte für den überverdichteten Bereich bei der niedrigen Rate ergeben. Diese zuletzt genannte TiM-Karte, auf die später noch eingegangen werden wird, wird während des überverdichteten Betriebes bei der niedrigen Rate, d.h. beim normalen Lauf der Maschine, angewendet. Dies bedeutet, daß durch ein derartiges Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf einen reicheren bzw. fetteren Wert, d.h. durch die Vergrößerung der an die Maschine gelieferten Kraftstoffmenge, während die Maschine in dem überverdichteten Bereich bei der hohen Rate arbeitet, nicht nur eine höhere Ausgangsleistung der Maschine erzielt werden kann, sondern auch örtlich überhitzte Bereiche der Maschinenzylinder durch den in der Mischung enthaltenen Kraftstoff ausreichend gekühlt werden können, so daß eine abnormale Verbrennung in den Maschinenzylindern, wie beispielsweise eine Vor- bzw. Frühzündung vermieden werden können.

Di^e Zentralprozessoreinheit 50 3 stellt gleichzeitig mit der Ausführung des Schrittes 2 den Wert der Grund-Kraftstoffeinspritzperiode TiS für die Nebeneinspritzdüse 6b auf Null (Schritt 3 der Fig. 6). Dies erfolgt deshalb, weil, wenn Kraftstoff an die Nebenverbrennungskammer während des überverdichteten Betriebes bei der hohen Rate geliefert wird, ein Überhitzen der Spitze der Zündkerze erfolgen kann, um eine Vorzündung zu bewirken. Im Gegensatz dazu wird an die Hauptverbrennungskammer, wie dies früher festgestellt wurde, eine reichere bzw. fettere Mischung während des überverdichteten Betriebes bei der hohen Rate geliefert, als währenddes normalen oder überverdichteten Betriebes bei der niedrigen Rate. Es wird angenommen, daß der Grund für das obenerwähnte Phänomen der Vorzündung in der Nebenverbrennungskammer darin liegt, daß die Kraftstofflieferung Hitze auf bestimmte örtliche Bereiche

der Nebenverbrennungskammer ausüben würde, so daß sich dort mehr Hitze ansammeln würde anstatt daß diese Bereiche gekühlt würden.

Das Programm schreitet dann zum Schritt 4 fort, bei dem die Kraftstoffeinspritzperiode TOUTM für die Hauptoinspritzdüsen 6a dadurch berechnet wird, daß der Wert der Grund-Kraftstoffeinspritzperiode TiM, der jeweils durch Multiplikation und Addition berechnet wurde, wie dies oben beschrieben wurde, durch den Korrekturkoeffizienten K- und den Korrekturwert TK.- korrigiert wird. Die Werte von K.. und TK₂ werden in Antwort auf die Werte der verschiedenen Signale der Betriebsparameter der Maschine unter Anwendung der obigen Gleichung (1) berechnet und zur selben Zeit wird der Wert der Grund-Kraftstoffeinspritzperiode TOUTS für-die Nebeneinspritzdüse 6b auf Null eingestellt.

Wenn eine Möglichkeit der Verkohlung besteht, d.h. wenn das Phänomen eintritt, daß Teer, der durch eine thermische Zersetzung von Kraftstoff erzeugt wurde, an einer Durchgangswand in der Nebeneinspritzdüse 6b anhaftet, um den Durchgang zu verstopfen, kann, wenn die Kraftstofflieferung an die Nebenverbrennungskammer während des überverdichteten Betriebes bei der hohen Rate der Maschine unterbrochen wird, während dieses Betriebes Kraftstoff in einem so kleinen Betrag an die Maschine geliefert werden, daß die obengenannte Vorzündung nicht eintritt. Zu diesem Zweck kann der Wert TiS der Kraftstoffeinspritzperiode für die Nebeneinspritzdüse 6b während des überverdichteten Betriebes bei der hohen Rate der Maschine auf einen Wert eingestellt werden, der dem höchsten Wert der bestimmten Werte des absoluten Druckes des überverdichteten Bereiches bei der niedrigen Rate der TiS-Karte der Fig. 8 entspricht und die Umdrehungszahl pro MinuteNe der Maschine, d.h. der konstante vorbestimmte Wert PB17 derselben Karte wird anstelle des tatsächlichen

Wertes des Ausgangssignales PBNA von dem Sensor 9' für den niedrigen Druckbereich des absoluten Druckes PBNA verwendet .

Außerdem kann in einer Maschine, bei der die obenerwähnten Unregelmäßigkeiten, wie die Vorzündung, selbst bei einer Kraftstofflieferung an die Nebenverbrennungskammer während des überverdichteten Betriebes bei der hohen Rate nicht eintritt, ein derartiger Wert aus der TiS-Karte für den überverdichteten Bereich bei der hohen Rate ausgelesen werden, der eine normale und passende Kraftstoffmenge für die Nebenverbrennungskammer liefert.

Wenn in der Fig. 6 die Antwort beim Schritt 1 "Nein" lautet oder negativ ist, d.h. daß der absolute Druck des Ansaugrohres kleiner ist als der erste vorgegebene Wert PBAMAX, schreitet das Programm zu den Schritten 5 und 6 fort, bei denen die Zentralprozessoreinheit Werte der Grund-Kraftstoffeinspritzperioden TiM und TiS jeweils für die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b aus der TiM-Karte für den überverdichteten Bereich bei der niedrigen Rate und der TiS-Karte für den überverdichteten Bereich bei der niedrigen Rate ausliest, die dem Wert des Ausgangssignales von dem Sensor 9¹ für den niedrigen Druckbereich des absoluten Druckes PBNA und dem Wert des Ausgangssignales Ne, der von dem Ne-Sensor 12 in der Form des Zeitintervalles benachbarter Impulse des TD-Signales ermittelt wird, entsprechen. Wie dies in der Fig. 8 dargestellt ist, weist die TiM-Karte für den überverdichteten Bereich der niedrigen Rate siebzehn vorbestimmte Werte PBA1 bis PBA17 des absoluten Druckes des Ansaugrohres auf, die in einem Bereich von beispielsweise 140 mmHg bis 116o mmHg liegen. Die TiM-Karte weist außerdem sechzehn vorbestimmte Werte der Umdrehungszahl pro Minute Ne der Maschine auf, die in einem Bereich von beispielsweise 400. Umdrehungen pro Minute bis 6000 Umdrehungen pro Minute liegen.

Wenn einer der Werte der Umdrehungszahl pro Minute Ne der Maschine und des absoluten Druckes PB des Ansaugrohres zwischen benachbarte Werte der jeweiligen vorbestimmten Werte Ni oder PBAi fällt, wird der Wert der

.5 Kraftstoffeinspritzperiode TiM durch ein Interpolationsverfahren bestimmt. Die Art zur Bestimmung des Wertes der Kraftstoffeinspritzperiode TiS für die Nebeneinspritzdüse 6b unter Verwendung der TiS-Karte für den überverdichteten Bereich der niedrigen Rate während des überverdichteten Betriebes der niedrigen Rate der Maschine ähnelt dem oben im Zusammenhang mit der TiM-Karte für den überverdichteten Bereich der niedrigen Rate beschriebenen Art. Eine Beschreibung wird daher weggelassen.

Es werden dann die Werte der Kraftstoffeinspritzperioden TOUTM, TOUTS unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2) dadurch berechnet, daß die Werte der Grund-Kraftstoffeinspritzperioden TiM, TiS durch die Korrekturkoeffizienten K^, TK₃, K' und TK' beim Schritt 7 korrigiert werden.

Wenn die Antwort auf die Frage des erwähnten Schrittes 1' bejahend ist, d.h. daß der Ausgangswert von dem Sensor für den absoluten Druck PBTC des Ansaugrohres kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert PBA18, der der Minimumwert des absoluten Druckes des Ansaugrohres in der TiM-Karte für den überverdichteten Bereich bei der hohen Rate darstellt, während der tatsächliche absolute Druck des Ansaugrohres in einem hohen Bereich (d.h. die Antwort auf die Frage des Schrittes 1 ist bejahend) liegt, wird die Diagnose gestellt, daß eine Unregelmäßigkeit in der Funktion des Sensors 9 für den absoluten Druck PBTC eintritt. Dann werden beide Werte der Kraftstoffeinspritz-Perioden TOUTM und TOUTS für die Haupteinspritzdüsen 6a und die Nebeneinspritzdüse 6b auf Null eingestellt.

(Schritt 8). Dies bedeutet, daß, wenn eine Unregelmäßigkeit in der Funktion des Sensors 9 für den absoluten Druck PBTC eintritt, die Kraftstofflieferung an die Maschine unterbrochen wird. Durch diese Unterbrechung der Kraftstofflieferung an die Maschine nach dem Eintreten einer Unregelmäßigkeit in dem Sensor 9 für den absoluten Druck PBTC verlangsamt sich die Maschine unabhängig von der manuellen Betätigung des Drosselpedales durch den Fahrer. Aus dieser automatischen Verlangsamung kann der Fahrer leicht das Eintreten einer Unregelmäßigkeit in der Maschine erkennen .

Obwohl beim Schritt 8 der Fig. 6 die Werte der Kraftstoffeinspritzperioden TOUTM, TOUTS beide auf einen vorbe-

IQ stimmten Wert Null eingestellt werden, muß dieser vorbestimmte Wert nicht auf Null beschränkt sein. Vielmehr können für diese Werte beispielsweise geeignete konstante Werte ausgewählt werden, die ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis liefern können, das einen ärmsten wert oder einen in der Nähe liegenden Wert aufweist, der eine Verbrennung in den Zylindern der Maschine ermöglicht, bei der der Fahrer das Eintreten einer Unregelmäßigkeit erkennen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch im Zusammenhang mit gewöhnlichen Verbrennungsmaschinen angewendet werden, die keine Nebenverbrennungskammern aufweisen.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weick,manfc, Dj.BL~PHYS.-DR.-fC.. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska , Dipl.-Phys. Dr. j. Prechtel vPk 8000 MÜNCHfiN 86 2 POSTFACH 860 820 MOHLSTRASSB 22 TELEFON (089) 98 OJ 52 TELEX 5 22 621 TELIiGKAMM I1A ri.NTVCI.ICKMANN MÜNCHEN HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA 27-8, Jingumae 6-chome, Shibuya-ku Tokyo-Japan Verfahren zur Steuerung der Kraftstofflieferung für eine mit einem Kompressor versehene Verbrennungsmaschine Patentansprüche 1 .J Verfahren zur elektronischen Steuerung der an eine Verbrennungsmaschine gelieferten Kraftstoffmenge, wobei die Maschine einen Ansaugdurchgang, ein in dem Ansaugdurchgang angeordnetes Drosselventil und einen Turbolader aufweist, gekenn ze ichnet durch die folgenden Schritte:

1) Ermitteln des in dem Ansaugdurchgang (2) der Maschine (1) an einem Ort stromabwärts von dem in dem Ansaugdurchgang (2) angeordneten Drosselventil (3) herrschenden Drukkes durch eine erste Sensoreinrichtung (9) für den Druck

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und eine zweite Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck,

2) Speichern einer Mehrzahl von vorbestimmten Werten der Grundkraftstoffmenge, die Funktionen des Druckes des Ansaugdurchganges (2) und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine sind, in einer ersten Speichereinrichtung und einer zweiten Speichereinrichtung, die jeweils der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck entsprechen, 10

3) Vergleichen des Wertes eines Ausgangssignales von einer Sensoreinrichtung der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck mit einem vorgegebenen Wert,

4) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge aus der ersten Speichereinrichtung, der dem Wert eines Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der einen Sensoreinrichtung für den Druck kleiner ist als der vorbestimmte Wert, und

5) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge aus der zweiten Speichereinrichtung, der dem Wert eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht, wenn beim Schritt 3) bestimnt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der einen Sensoreinrichtung für den Druck größer ist als der vorbestimmte Wert, und

6) Liefern einer dem bei den Schritten 4) und 5) ausgelesenen gespeicherten Wert entsprechenden Kraftstoffmenge an die Maschine (1).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Werte der Grundkraftstoff menge, die in der ersten Speichereinrichtung gespeichert sind, auf derartige Werte eingestellt werden, daß das sich ergebende Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine (1) gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung einen geforderten Wert aufweist, der für Betriebszustände der Maschine (1) geeignet ist, die in einem vorbestimmten überyerdichteten Bereich der niedrigen Pate liegen, v/ohingegen die in der zvreiten Speichereinrichtung gespeicherten vorbestimmten Werte derart eingestellt werden, daß das sich ergebende Luft/ Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine (1) gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung einen Wert aufweist, der reicher bzw. fetter ist als der geforderte Wert.

3. Verfahren zur elektronischen Steuerung der an eine Verbrennungsmaschine gelieferten Kraftstoffmenge, wobei die Verbrennungsmaschine einen Ansaugdurchgang, ein in dem Ansaugdurchgang angeordnetes Drosselventil und einen Turbolader aufweist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Ermitteln des in dem Ansaugdurchgang (2) der Maschine (1) an einem Ort stromabwärts von dem Drosselventil (3) herrschenden Druckes durch eine erste Einrichtung (9) zur Ermittlung des Druckes und eine zweite Einrichtung (9') zur Ermittlung des Druckes,

2) Speichern einer Mehrzahl von vorbestimmten Werten der Grundkraftstoffmenge, die Funktionen des Druckes des Ansaugdurchganges (2) und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine (1) sind, in einer ersten Speichereinrichtung und einer zweiten Speichereinrichtung, die jeweils der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der zweiten Sensoreinrichtung (9') für den Druck entsprechen,

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3) Vergleichen des Wertes eines Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck mit einem ersten vorgegebenen Wert,

4) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge aus der ersten Speichereinrichtung, der dem Wert des Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine (1) entspricht, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert, und

5) Auslesen eines gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge aus der zweiten Speichereinrichtung, der dem Wert eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht, wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck größer ist als der erste vorbestimmte Wert,

6) Liefern einer Kraftstoffmenge an die Maschine (1), die dem gespeicherten Wert entspricht, der bei den Schritten 4) und 5) ausgelesen wurde,

7) Vergleichen des Wertes eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung (9¹). für den Druck mit einem zweiten vorbestimmten Wert, der kleiner ist als

3Q der erste vorbestimmte Wert, und

8) Liefern einer vorbestimmten Kraftstoffmenge an die Maschine (1), wenn beim Schritt 3) bestimmt wird, daß der Wert dos Ausgangssignales von der ersten Sensor-

₃g einrichtung (9) für den Druck größer ist als der erste vorbestimmte Wert und wenn gleichzeitig beim Schritt 7)

-δ-

bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck kleiner ist als der zweite vorbestimmte Wert.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die vorbestiinmte Kraftstoff menge, die beim Schritt 8) an die Maschine (1) geliefert wird, auf einen derartigen Wert eingestellt wird, daß das sich ergebende Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine (1) gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung einen ärmsten möglichen Wert insofern aufweist, als eine Verbrennung in den Zylindern der Maschine (1) stattfinden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Menge des an die Maschine (1) gelieferten Kraftstoffes beim Schritt 8) auf einen Wert Null eingestellt wird.

6· Verfahren zur elektronischen Steuerung der an eine Verbrennungsmaschine gelieferten Kraftstoffmenge, wobei die Maschine einen Ansaugdurchgang, ein in dem Ansaugdurchgang angeordnetes Drosselventil, einen Kompressor, wenigstens einen Zylinder, eine Hauptverbrennungskammer, die in jedem des wenigstens einen Zylinders angeordnet ist, und eine Nebenverbrennungskammer aufweist, die in jedem des wenigstens einen Zylinders angeordnet ist und mit der Hauptverbrennungskammer in Verbindung steht, gekenn zeichnet durch die folgenden Schritte:

1) Ermitteln des in dem Ansaugdurchgang (2) an einem Ort stromabwärts von dem Drosselventil (3) herrschenden Druckes durch eine erste Sensoreinrichtung (9) und eine zweite Sensoreinrichtung (9¹),

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2) Speichern von zwei verschiedenen Sätzen einer Mehrzahl von vorbestimmten Werten der Grundkraftstoffmenge, die jeweils an die Hauptverbrennungskammer (1a) und die Nebenverbrennungskammer (1b) geliefert wird, in einer ersten Speichereinrichtung und einer zweiten Speichereinrichtung, wobei die Werte Funktionen des Druckes in dem Ansaugdurchgang und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine sind,

3) Vergleichen des Wertes eines Ausgangssignales von einer Einrichtung der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck mit einem vorgegebenen Wert,

4) Auslesen eines in einem der beiden verschiedenen Sätze gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge, der dem Wert eines Ausgangssignals der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht, und an die Hauptverbrennungskammer (1a) geliefert wird, und Auslesen eines in dem anderen Satz gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge, der dem Wert des Ausgangssignales von der ersten Sensoreinrichtung (9) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht und an die Nebenverbrennungskammer (1b) geliefert wird, wenn beim Schritt (3) bestimmt wird, daß der Wert des Ausgangssignales von der einen Senspreinrichtung kleiner ist als der vorbestimmte Wert,

5) Auslesen eines in einem der beiden unterschiedlichen Sätze gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge aus der zweiten Speichereinrichtung, der dem Wert eines Ausgangssignales von der zweiten Sensoreinrichtung (9¹) für den Druck und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine entspricht und an die Hauptverbrennungskammer 5 (1a) geliefert wird und Auslesen eines in dem anderen Satz gespeicherten Wertes der Grundkraftstoffmenge,

6) Liefern von jeweils den einen Werten der aespeicherten Werte, 10. die bei den Schritten 4) oder 5) ausgelesen wurden, entsprechenden Kraftstoffmengen an die Hauptverbrennungskammer (1a) und an die Nebenverbrennungskammer (1b).

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die vorbestimmten Werte der in der ersten Speichereinrichtung und an die Hauptverbrennungskammer (Ta) gelieferte Grundkraftstoffmenge auf solche Werte eingestellt werden, daß das sich ergebende Luft/ Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine (1) gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung einen geforderten Wert aufweist, der sich für Betriebszustände der Maschine (1) in einem vorbestimmten überverdichteten Betriebsbereich der niedrigen Rate eignet, wohingegen die vorbestimmten in der zweiten Speichereinrichtung gespeicherten und an die Hauptverbrennungskammer (1a) gelieferten Werte auf solche Werte eingestellt werden, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis einer an die Maschine (1) gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung einen Wert aufweist, der reicher bzw. fetter ist als der geforderte Wert.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schritt (5) aus der zweiten Speichereinrichtung gespeicherte Werte der an die Nebenverbrennungskammer (1b) gelieferten Grundkraftstoffmenge ausgelesen werden, die einen üblichen konstanten Wert aufweisen, wenn der Wert der einen Variablen des

-δ-Druckes des Ansaugdurchganges (2) und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine konstant bleibt, während der Wert der anderen Variablen sich ändert.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß beim Schritt (5) aus der zweiten Speichereinrichtung ein vorgegebener fester Wert der darin gespeicherten Grundkraftstoffmenge ausgelesen und an die Nebenverbrennungskammer geliefert wird, unabhängig von den Werten des Druckes des Ansaugdurchganges (2) und der Umdrehungszahl pro Minute der Maschine (1).

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der vorgegebene feste Wert der in der zweiten Speichereinrichtung gespeicherten Grundkraftstoff menge auf einen Wert Null eingestellt wird.