DE3520281A1 - Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number
DE3520281A1
DE3520281A1 DE19853520281 DE3520281A DE3520281A1 DE 3520281 A1 DE3520281 A1 DE 3520281A1 DE 19853520281 DE19853520281 DE 19853520281 DE 3520281 A DE3520281 A DE 3520281A DE 3520281 A1 DE3520281 A1 DE 3520281A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
input
measuring device
air flow
computer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19853520281
Other languages
English (en)
Other versions
DE3520281C2 (de
Inventor
Alexander Canton Mich. Aposchanski
Arthur J. Garden City Mich. Buglione
James M. Ypsilanti Mich. Coats
Brian S. Hiroshima Edelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Werke GmbH
Original Assignee
Ford Werke GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Werke GmbH filed Critical Ford Werke GmbH
Publication of DE3520281A1 publication Critical patent/DE3520281A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3520281C2 publication Critical patent/DE3520281C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Description

Müller, Schupfner & Gauger Postfach 80 13 69 D-8000 München 80
Hans-Jürgen Müller Gerhard D. Schupfner Hans-Peter Gauger 3520281 Patentanwälte European Patent Attorneys Mandataires en brevets europeens
Dr.-Ing. Robert Poschenrieder
(1931-1972) f
Dr.-Ing. Elisabeth Boettner
(1963-1975)
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller
Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner* Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger
Postfach 8013 69 Lucile-Grahn-StraSe 38 D-8000 München 80
Telefon: (0 89) 4 70 60 55/56 Telex: 5 23016 Telegramm / cable: Zetapatent®. München:
Ihr Zeichen/ Your ref.
Unser Zeichen /Our ref. GFK-2799
München/Munich,
5. Juni 1985
Betrifft:/Ref.: Anwaltsakte: GFK-2799
FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT OTTOPLATZ 2, 5000 KÖLN-DEÜTZ
Regelsystem zum Regeln des Luft-Brennstoff-Gemisches einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge
•Büro/Office
Karistraße 5
Konten Gauger:
Q-IF! 71 Zt\ ίΠΙ 7 701 50000»
Die Erfindung bezieht sich auf ein Regelsystem zum Regeln des durch den Vergaser einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge angesaugten Luft-Brennstoff-Gemisches durch eine Messung der Luftströmung.
Das bei einem Kraftfahrzeug durch den Vergaser der Brennkraftmaschine angesaugte Luft-Brennstoff-Gemisch wird allgemein unter dem Gesichtspunkt geregelt, um mit einem optimalen Mischungsverhältnis einerseits eine optimale Leistungsabgabe und andererseits eine optimale Kleinhaltung der Schadstoffanteile in den Auspuffgasen zu erhalten. Die Regelung des Luftgemisches wird dabei gewöhnlich auf der Grundlage einer Messung der Luftströmung vorgenommen, wofür im Stand der Technik verschiedene Strömungsmeßgeräte bekannt sind, so insbesondere die sog. Flügelmeßgeräte, Wirbelmeßgeräte und Hitzdrahtanemometer. Bekannt ist auch eine Erfassung der Luftströmung durch eine Messung des Druckes im Ansaugkrümmer der Maschine und die Verwendung dieses Meßwertes für eine nachfolgende Berechnung der Luftmenge bzw. der Luftmasse unter Zugriff auf einen weiteren Meßwert für die Luftdichte sowie einen Meßwert für die aktuelle Maschinendrehzahl. Die mit einer solchen Meßmethodik arbeitenden, bisher bekannten Regelsysteme der vorgenannten Art liefern jedoch hauptsächlich für die Grenzwerte der Luftströmung, also für eine sehr starke bzw. eine sehr schwache Luftströmung, jedoch noch keine ausreichend präzisen Regelwerte.
Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst daher die Aufgabe, ein Regelsystem der angegebenen Gattung derart auszubilden, daß mit einer verstärkten Berücksichtigung der Einflußnahme der Maschinendrehzahl und der Luftdichte für die Bestimmung eines optimalen Mischungs-
Verhältnisses damit präzisere Regelwerte erhalten werden können.
Die mit dem erfindungsgemäßen Regelsystem erreichten Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß sich die Messung der Luftströmung unter Verwendung eines dafür geeigneten Meßgerätes auf die Messung eines charakteristischen Parameters der Luftströmung und eine davon unabhängig und gleichzeitig derart gekoppelte Berechnung der aktuellen Luftströmung zu der Brennkraftmaschine als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte konzentriert, daß unter Berücksichtigung einer Vorgabe von bestimmten Kriterien entweder der mit dem Meßgerät erhaltene Meßwert oder der durch den Rechner errechnete Wert als unmittelbare Grundlage für die Bestimmung der Luftmenge auswählbar ist, die für die Gemischbildung verwendet wird. Durch die Integrierung von geeigneten Speichern in dieses Regelsystem können dabei auf einfache Weise noch weitere Einflußgrößen für eine optimale Gemischregelung berücksichtigt werden, ohne daß dadurch das Regelsystem eine wesentliche Verteuerung erfährt. Das erfindungsgemäße Regelsystem weist dabei gleichzeitig eine Ausbildung auf, die es auch für einen noch nachträglichen Zusammenbau mit Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eignet.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Regelsystems ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1 ein Blockdiagramm des Regelsystems,
Figur 2 ein Blockdiagramm einer Einzelheit
des Regelsystems gemäß Figur 1,
Figuren 2 und 3 ein Blcokdiagramm von zwei Logikschaltungen, die bei dem Regelsystem der Figur 1 integriert sind,
Figur 4 ein Blockdiagramm eines mit Flip
flop-Schaltungen verwirklichten Hysteresekreises der Logikschaltung gemäß Figur 3 und
Figur 5 eine tabellarische Übersicht über
die Ausgänge, die an den Flipflop-Schaltungen des Hysteresekreises gemäß Figur 4 erhalten werden.
Das zum Regeln des durch den Vergaser einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge angesaugten Luft-Brennstoff-Gemisches vorgesehene Regelsystem 10 umfaßt gemäß dem Blockdiagramm der Figur 1 zwei Speicher 11 und 12, von denen der Speicher 11 für eine Speicherung von Soll-Werten und der Speicher 12 füreine Speicherung von Ist-Werten vorgesehen ist. Der Speicher 11 speichert als Soll-Werte einen vorbestimmten Schwellwert EPMST für die Maschinendrehzahl, einen vorbestimmten Schwellwert TPST für die Stellung der Drosselklappe des Vergasers, einen vorbestimmten Meßwert MFSD für die Masse der Luftströmung und einen vorbestimmten Rechenwert IVAFSD für eine als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte berechnete Luftmenge, welche der Brennkraftmaschine zugeführt werden soll. Der Speicher 12 speichert andererseits Ist-Werte für den barometrischen Druck BP, für die Temperatur ECT des Kühlwassers der Brennkraftmaschine, den Absolutdruck MAP im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine, ,die Temperatur VAT an einem zur Messung eines charakteristischen Parameters der Luftströmung verwendeten Meßgerät 15, die Maschinendrehzahl RPM und die Stellung TP der Drosselklappe des Vergasers. Der in den Speicher 11 übernommene Rechenwert IVAFSD für die Luftmenge ist ein digitaler Zählwert, der mit einem von dem Meßgerät 15 erhaltenen analogen Meßwert gezählt wird. Der Ausgang des Meßgerätes 15 ist gemeinsam mit dem Ausgang eines Rechners 16 an einen Logikschalter 14 der Ausbildung entsprechend dem Blockdiagramm der Figur 3 angeschlossen,
JL, Ct
der entweder den einen Ausgang oder den anderen Ausgang für die Bestimmung der für die Gemischregelung verwendeten Luftmenge auswählt.
Die Auswahl wird nach dem Prinzip des Blockdiagramms der Figur 2 vorgenommen, wobei eine Logikschaltung entsprechend dem Blockdiagramm nach Figur 3 benutzt wird. Gemäß dem Blockdiagramm der Figur 2 beinhaltet der Rechner 16 zwei parallele Rechenoperationen, von denen die eine Rechenoperation in einem ersten Rechnerblock 21 die Masse der Luftströmung zu der Brennkraftmaschine und die Masse der rezirkulierten Auspuffgase als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte bestimmt, während die zweite Rechenoperation in einem zweiten Rechnerblock 23 die Masse der Luftströmung aus dem mittels des Meßgerätes 15 aktuell gemessenen Ist-Wert eines charakteristischen Parameters der Luftströmung bestimmt. Die mit den beiden Rechnerblöcken 21 und 23 erhaltenen Rechenwerte MAFSD _und MAFVM werden in einem jeweils nachgeschalteten Rechnerblock 22 bzw. 24 gespeichert, so daß darauf der Logikschalter 14 an einem Ausgang zurückgreifen kann.
Der Logikschalter 14 weist eine Logikschaltung 30 auf, die entweder bezüglich des angeschlossenen Ausgangs des Meßgerätes 15 einen Modus 1 oder bezüglich des angeschlossenen Ausgangs des Rechners 16 einen Modus 2 auswählt. Für den Modus 1 wird ein Null-Ausgang als entsprechender Eingang einem Entscheidungsblock 31 zugeführt, welcher den von dem Meßgerät 15 erhaltenen Ist-Wert mit einem vorbestimmten Schwellwert vergleicht. Ist der Ist-Wert größer als der Schwellwert, dann wird der Entscheidungsblock 31 zu einem Schaltblock 32 durchgeschaltet, bei welchem der Ist-Wert MAF mit einem entsprechenden Soll-Wert MAFVM gleichgesetzt ist. Wenn der Ist-Wert bei dem Entscheidungsblock 31 andererseits gleich oder kleiner als der Schwollwert ist, wird dann eine Durchschaltung zu einem Schaltblock 34 vorgenommen, bei wel-
chem der Ist-Wert MAF mit dem von dem Rechner 16 als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte berechneten Rechenwert MAFSD gleichgesetzt ist. Bei dem Modus 2 wird andererseits ein Eins-Ausgang als entsprechender Eingang einem Entscheidungsblock 35 zugeführt, welcher einen Ist-Wert für die Stellung der Drosselklappe des Vergasers mit dem zugeordneten Schwellwert TPST vergleicht. Wenn der Ist-Wert gleich oder kleiner als der Schwellwert ist, wird auch dieser Entscheidungsblock 35 zu dem Schaltblock 34 durchgeschaltet. Ist der Ist-Wert dagegen größer als der Schwellwert, dann wird der Entscheidungsblock 35 zu einem weiteren Entscheidungsblock 36 durchgeschaltet, in welchem der Ist-Wert RPM der Maschinendrehzahl mit einem entsprechenden Schwellwert RPMST verglichen wird. Ist der Ist-Wert gleich oder kleiner als der Schwellwert, dann erfolgt wiederum eine Durchschaltung zu dem Schaltblock 34. Ist der Ist-Wert dagegen größer als der Schwellwert, dann erfolgt eine Durchschaltung zu einem Schaltblock 37, bej. welchem wie bei dem Schaltblock 32 der von dem Meßgerät 15 gemessene Ist-Wert MAF für die Masse der Luftströmung mit einem zugeordneten Soll-Wert MAFVM gleichgesetzt ist. Die Ausgänge der Schaltblöcke 32,34 und 37 sind an einen Rechnerblock 33 angeschlossen, welcher die für die Gemischregelung verwendete Luftmenge aus der Masse der durch den Vergaser angesaugten Luftströmung berechnet.
Die Logikschaltung der Figur 3 umfaßt einen mit drei Flipflop-Schaltungen 40,41 und 42, zwei UND-Toren 43 und 44 sowie einem ODER-Tor 45 entsprechend dem Blockdiagramm der Figur 4 gebildeten Hysteresekreis, mit dem in Abhängigkeit von den Schaltzuständen der Flipflop-Schaltungen die Ausgänge entsprechend der tabellarischen Übersicht in Figur 5 erhalten werden. Der Betrieb der einzelnen Flipflop-Schaltungen ist dabei grundsätzlich derart gesteuert, daß bei einem Wahren bzw. Eins-Eingang die betreffende Flipflop-Schaltung auch· einen Wahren Ausgang erhält und darauf auch unabhängig von dem Zustand ihres Löscheinganges solange eingestellt bleibt, bis die Flipflop-Schaltung einen fal-
sehen bzw. Null-Eingang gleichzeitig mit einem Wahren bzw. Eins-Eingang an dem Löscheingang erhält. Für die Flipflop-Schaltung wird erst dann ein falscher bzw. Null-Ausgang als Folge einer Löschung erhalten.
Die Flipflop-Schaltung 40 weist einen Stelleingang S auf, der einen Eins-Eingang bei einer Maschinendrehzahl N gleich oder kleiner als ein erster Umschalt-Schwellwert NSD ist, bei welchem für die Gemischregelung auf den Ausgang des Rechners 16 zurückgegriffen wird. Ist die Maschinendrehzahl größer als dieser Umschalt-Schwellwert, dann erhält der Stelleingang S einen Null-Eingang. Gleichzeitig erhält dann der Löscheingang C dieser Flipflop-Schaltung 40 einen Eins-Ausgang, womit dann der Ausgang des Meßgerätes 15 unter Berücksichtigung auch eines, durch den gesamten Hysteresekreis bestimmten zweiten ümschalt-Schwellwertes NSDH für die Maschinendrehzahl für die Bestimmung der für die Gemischeregelung verwendeten Luftmenge ausgewählt wird.
Die Flipflop-Schaltung 41 weist analog einen Stelleingang S auf, der einen Eins-Eingang ergibt, wenn der von dem Meßgerät 15 für die Masse der Luftströmung erhaltene Ist-Wert WAF kleiner ist als ein auch diesbezüglich zugeordneter erster Umschalt-Schwellwert IVAFSD. Bei einem Eins-Eingang wird der Ausgang des REchners 16 zur Bestimmung der für die Gemischregelung verwendeten Luftmenge ausgewählt. Ist der Ist-Wert dagegen gleich oder größer als dieser erste Umschalt-Schwellwert, dann wird für den Stelleingang S ein Null-Eingang erhalten, der mit dieser Flipflop-Schaltung 41 den Ausgang des Meßgerätes 15 für die Gemischregelung auswählen läßt, sobald auch an dem Löscheingang C ein Eins-Eingang unter Berücksichtigung auch hier eines durch den gesamten Hysteresekreis bestimmten zweiten Umschalt-Schwellwertes IVFSDH erhalten wird.
Bei der Flipflop-Schaltung 42 ist schließlich analog der Stelleingang S bei einer insoweit bevorzugten Verwendung
eines sogenannten Flügelmeßgerätes als Meßgerät 15 auf dessen Delta-Wert VMDEL eingestellt, der einen Eins-Eingang ergibt, wenn dieser Wert gleich oder kleiner als der von dem Rechner 16 als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte berechnete Rechenwert MFSD als einem entsprechenden ersten Umschalt-Schwellwert ist. Ist der Wert VMDEL dagegen größer als dieser erste Umschalt-Schwellwert, dann wird für den Stelleingang S ein Null-Eingang erhalten*, der auch dann erst wieder den Ausgang des Meßgerätes 15 für die Gemischregelung auswählen läßt, wenn auch hier unter Berücksichtigung eines durch den gesamten Hysteresekreis bestimmten zweiten Umschalt-Schwellwertes MFSDH auch der Löscheingang C einen Eins-Eingang erhält. Bezüglich des durch diese Flipflop-Schaltung 42 berücksichtigten Delta-Wertes VMDEL kann hier noch ergänzend darauf hingewiesen werden, daß es sich dabei um einen Korrekturfaktor eines Flügelmeßgerätes handelt, mit dem dessen Einflußnahme auf die Berechnung der Luftströmung durch den Rechner 16 als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte berücksichtigt wird, wobei dieser Korrekturfaktor praktisch die Verhältnisse berücksichtigt, die zum Zeitpunkt der Umschaltung bei der Auswahl des REchnerausgangs auf den Ausgang des Meßgerätes für die Bestimmung der für die Gemischregelung verwendeten Luftmenge vorliegen.
Die Ausgänge Q der drei Flipflop-Schaltungen 40,41 und sind an drei Eingänge des UND-Tores 44 angeschlosses, dessen Ausgang zusammen mit dem Ausgang des UND-Tores 43 an zwei Eingänge des ODER-Tores 45 angeschlossen sind. Das UND-Tor 43 weist bei einer Auswahl des Rechnerausgangs MAFFLG an einem ersten Anschluß einen Eins-Eingang auf, der bei einer Auswahl des Ausgangs des Meßgerätes 15 zu einem Null-Eingang wird. An einem zweiten Anschluß dieses UND-Tores 43 wird in entsprechender Weise ein Eins-Eingang erhalten, wenn die Maschinendrehzahl N gleich oder kleiner als ein zugeordneter Schwellwert NSDMIN ist,
bei welchem von der Auswahl des Rechnerausgangs auf die Auswahl des Ausgangs des Meßgerätes für die Bestimmung ^er die Gemischregelung verwendeten Luftmenge übergewechselt werden soll.· Ist die Maschinendrehzahl größer als der Schwellwert, dann wird für diesen zweiten Anschluß des UND-Tores 43 ein Null-Eingang erhalten. An den Ausgang des ODER-Tores 45 ist schließlich ein Rechnerblock 46 angeschlossen, der bei einem Eins-Eingang den Rechnerausgang und bei einem Null-Eingang den Ausgang des Meßgerätes für die Bestimmung der für die Gemischregelung verwendeten Luftmenge zu Grunde legt.
Hinsichtlich der bei den Schaltblöcken 32 und 37 berücksichtigten Rechengröße MAFVM ist für die Verhältnisse eines Flügelmeßgerätes davon auszugehen, daß diese Rechengröße nach der folgenden Gleichung erhalten wird:
MAFVM = (KFVAF) . ^(FNI03. (1VAF) )' .γΒΡ/ (VAT + 460) + VMOFF + VMAOF
wobei-(KFVAF) = Korrekturfaktor des Flügelmeßgerätes (FN103 . (1VAF)) = Kennzeichnungsfuntkion des
Flügelmeßgerätes (BP) = barometrischer Druck' (VAT) = Temperatur des Flügelmeßgerätes in
Grad Fahrenheit
(VMOFF) = Kalibrierungsanpassung des Flügelmeßgerätes
(VMAOF) = Anpassungskonstante des Flügelmeßgerätes.
Die in den Speicher 12 als Ist-Werte für den barometrischen Druck BP, die Temperatur ECT der Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine, den Absolutdruck MAP im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine, die Temperatur VAT an dem Flügelmeßgerät 15, die Maschinendrehzahl RPM und die Stellung TP der Drosselklappe des Vergasers übernommenen Speicherwerte dienen hauptsächlich einer Berücksichtigung eines unte-
ren,durch das Meßgerät 15 nicht mehr erfaßbaren Meßwertes der mithin bei geschlossener Drosselklappe vorherrschenden Luftströmung. Dabei wird für den bei dem Schaltblock 34 berücksichtigten Rechenwert MAFSD unter Berücksichtigung der Leerlaufdrehzahl der Maschine von der folgenden Gleichung Gebrauch gemacht:
(BASEMD).(MAP).(NBAR)
MAFSD = < . FN326 (ECT) .
(ESTACT + 460)
(FNO81 (NBAR) . FNO82 (MAP) . FN 305 (ESTACT)
+ SDOFF + SDAMPF
wobei: (BASEMD) (MAP)
(NBAR) (ESTACT) (FN081 (NBAR) )
(FN082(MAP)) (FN305(ESTACT))
(FN326(ECT)) (SDOFF) = Multiplikationsfaktor
= Absolutdruck im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine
= mittlere Maschinendrehzahl in U/min
= geschätzte Temperatur der Luftladung in Grad Fahrenheit
= volumetrischer Wirkungsgrad in bezug auf die mittlere Maschinendrehzahl
= Multiplikationsfator in bezug auf den Absolutdruck im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine
= Multiplikationsfaktor in bezug auf die geschätzte Temperatur der Luftladung
= Multiplikationsfaktor in bezug auf die Temperatur des Kühlwassers
= einstellbarer Korrekturfaktor, der während der Kalibrierung des Regelsystems erhalten wird und während dessen Betrieb unverändert ist
XJt AS
(SDAMOF) = Korrekturfaktor zur Berücksich
tigung der volumetrischen Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine oder eines zeitabhängigen Faktors bei der Aufbereitung des Luft-Brennstoff -Gemisches .
Innerhalb der vorstehenden Gleichung wird ein Basiswert für die Masse der Luftströmung mit der folgenden Rechengröße erhalten:
(BASEMD . MAP . NBAR) / (ESTACT + 460)
Hierbei wird die Luftströmung aus dem pro Zeiteinheit in die Zylinder der Brennkraftmaschine angesaugten Volumen der Luft sowie der Dichte der in die Zylinder angesaugten Luft nach der folgenden Gleichung abgeleitet:
Angesaugtes Volumen _ Zylinderzahl .
Zeit Maschinendrehzahl
Angesaugtes Luftvolumen , .,.-, ,, ■.·
2 2 . (mittlere Maschxnen-
Zylindertakt drehzahl)
Bei dieser Gleichung ergeben die beiden ersten Rechengrößen eine in dem Multiplikationsfaktor (BASEMD) enthaltene Konstante, während die dritte Rechengröße die mittlere Maschinendrehzahl (NBAiI) in U/min angibt.
Hinsichtlich der bei dieser Grenzberechnung noch berücksichtigten Dichte der in die Zylinder der Brennkraftmaschine angesaugten Luft kann schließlich ebenfalls davon ausgegangen werden, daß diese Dichte eine Berücksichtigung als eine Konstante bei dem Multiplikationsfaktor (BASEMD) findet und innerhalb dieser Berechnung eine Multiplikation mit dem Absolutdruck (MAP) im Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine sowie eine Teilung durch den Absolutwert der Temperatur der Luftladung (ESTACT + 460) in Grad Fahrenheit erfährt.
Abschließend soll noch bemerkt sein, daß bei der von dem Rechner 16 in dem Rechnerblock 33 bzw. 46 vorgenommenen Berechnung für die Bestimmung der für die Gemischregelung verwendeten Luftmenge auch evtl. dadurch auftretende Ansaugverluste berücksichtigt werden können, daß bei der Öffnung des Einlaßventils eines Maschinenzylinders noch eine Restmenge der im vorhergehenden Arbeitstakt durch das Auslaßventil ausgeschobenen Auspuffgase in den Ansaugkrümmer zurückgedrückt werden kann und damit zu einer Verdünnung des angesaugten Luft-Brennstoff-Gemisches beiträgt. Die Größe solcher Ansaugverluste ist von zahlreichen Parametern abhängig, so insbesondere von der mittleren Maschinendrehzahl, dem Absolutdruck im Ansaugkrümmer, der geschätzten Temperatur der Luftladung, der Temperatur des Kühlwassers und damit der Wandtemperatur des Ansaugkrümmers, so daß eine Berücksichtigung dieser Parameter mit einer entsprechenden Annäherung der einzelnen Multiplikationsfaktoren zum erfolgen hat.

Claims (8)

  1. Hans-Jürgen Müller Gerhard D. Schupfner
    Te,e,on:(089,4706055/56 .
    Telex: 523016 Postfach 8013 69
    Telegramm/cable: Lucile-Grahn-Straße 38 European Patent Attorneys
    Zetapatent® München D-8000 München 80 Mandataires en brevets europeens
    Patentansprüche
    f1.) Regelsystem zum Regeln des durch den Vergaser einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge angesaugten Luft-Brennstoff-Gemisches durch eine Messung der Luftströmung, dadurch gekennzeichnet , daß ein einen charakteristischen Parameter der Luftströmung durch den Vergaser der Brennkraftmaschine erfassendes Meßgerät (15) und ein die Luftströmung als eine Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte berechnender Rechner (16) an eine Auswahleinrichtung (Figur 3) angeschlossen sind, die entweder den Ausgang des Meßgerätes (15) oder den Ausgang des Rechners (16) für die Bestimmung der für die Gemisch- /J regelung verwendeten Luftmenge auswählt. \
  2. 2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Auswahleinrichtung (Figur 3) eine Schwellenschaltung zur Berüdksichtigung eines Schwellwertes der Luftströmung umfaßt, unterhalb von welchem die Luftströmung zu der Brennkraftmaschine durch den Rechner (16) und oberhalb von welchem die Luftströmung zu der Brennkraftmaschine durch das Meßgerät (15) bestimmt wird.
  3. 3. Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen ersten Speicher (12) für die Speicherung von Ist-Werten (TP,RPM) wenigstens für die Stellung der Drosselklappe des Vergasers und für die Drehzahl der Brennkraftmaschine und einen zweiten Speicher (11) für die Speicherung von deren Soll-Werten (TPST,RPMST) sowie eine Logikschaltung (Figur 3), durch
    welche die Auswähleinrichtung (30) bei einer Übereinstimmung der beiden Ist-Werte mit ihren Soll-Werten den Ausgang des Meßgerätes (15) und bei einer Abweichung nach unten wenigstens eines der beiden Ist-Werte bezüglich ihres jeweiligen Soll-Wertes den Ausgang des Rechners (16) auswählt.
  4. 4. Regelsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Logikschaltung (Figur 3) einen Hysteresekreis (Figur 4) umfaßt, durch welchen die Umschaltung zwischen dem Meßgerät (15) und dem Rechner (16) durch die Ist-Werte von weiteren Parametern für eine Vorrangstellung der Auswahl des Meßgerätes (15) gegenüber der Auswahl des Rechners (16) verringert wird.
  5. 5. Regelsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Speicher (12) auch für die Speicherung von Ist-Werten für den barometrischen Druck (BP), die Temperatur des Kühlwassers (ECT) der Brennkraftmaschine, den Absolutdruck (MAP) in deren Ansaugkrümmer und die Temperatur der Luftströmung (VAT) an dem Meßgerät (15) eingerichtet ist.
  6. 6. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennz eichnet , daß der zweite Speicher
    (11) zur Speicherung eines unter Einschluß der ggf. rezirkulierten Auspuffgase aus der Luftströmung als eine Funktion von der Maschinendrehzahl (RPM) und der Luftdichte von dem Rechner (16) berechneten Soll-Wertes (IVAFSD) eingerichtet ist, daß das Meßgerät (15) für eine Erfassung eines in den ersten Speicher (12) übernehmbaren Ist-Wertes der Masse der Luftströmung ausgebildet ist, und daß die für die Gemischbildung verwendete Luftmenge mit der durch das Meßgerät erfaßten Ist-Wertgröße geregelt wird, wenn diese Wertgröße oberhalb eines Schwellwertes liegt oder wenn die Ist-Werte (TP,RPM) für die
    Stellung der Drosselklappe und die Drehzahl der Brennkraftmaschine gegenüber den entsprechenden Soll-Werten (TPST, RPMST) größer sind, bzw. mit der durch den Rechner (16) berechneten Soll-Wertgröße (IVAFSD) geregelt wird, wenn wenigstens eine der beiden Ist-Werte (TP7RPM) für die Stellung der Drosselklappe und die Drehzahl der Brennkraftmaschine gegenüber den entsprechenden Soll-Werten (TPST,RPMST) kleiner ist.
  7. 7. Regelsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Hysteresekreis (Figur 4) gebildet ist mit einer ersten Flipflop-Schaltung (40), die'einen Eins-Eingang für eine Maschinendrehzahl (N) gleich oder kleiner als ein ersterUraschalt-Schwellwert für eine Auswahl der Rechner-Ausgangs, einen Null-Eingang für eine Maschinendrehzahl größer als dieser erste Umschalt-Schwellwert und einen Löscheingang für den Eins-Eingang bei einer Maschinendrehzahl größer als die Summe dieses ersten und eines für eine Auswahl des Meßgeräte-Ausgangs vorgesehenen zweiten Umschalt-Schwellwerts sowie im übrigen einen Löscheingang für den Null-Eingang bei einer gleichen oder kleineren Maschinendrehzahl aufweist, mit einer zweiten Flipflop - Schaltung (41), die einen Eins-Eingang für eine gemessene mittlere Luftströmung (VVAF) kleiner als ein Umschalt-Schwellwert für eine Auswahl des Rechner-Ausgangs, einen Null-Eingang für eine im übrigen gemessene Luftströmung gleich oder größer als dieser Umschalt-Schwellwert und einen Löscheingang für den Eins-Eingang bei einer gemessenen Luftströmung größer als die Summe dieses Umschalt-Schwellwertes und einer für eine Auswahl des Meßgeräte-Ausgangs vorgesehenen zusätzlichen Hysterese-Luftströmung sowie im übrigen einen Löscheingang für den Null-Eingang bei einer gleichen oder kleineren Luftströmung, und mit einer dritten Flipflop-Schaltung (42), die einen Eins-Eingang für einen Korrekturfaktor (VMDEL) des Meßgerätes (15) gleich oder kleiner als ein berechneter Umschalt-
    Schwellwert der Luftströmung für eine Auswahl des Rechner-Ausgangs einen im übrigen wirksamen Null-Eingang für diesen Korrekturfaktor und einen Löscheingang für den Eins-Eingang bei einem Korrekturfaktor größer als die Summe dieses berechneten ümschalt-Schwellwertes und einer für eine Auswahl des Meßgeräte-Ausgangs vorgesehenen zusätzlichen Hysterese-Luftströmung sowie im übrigen einen Löscheingang für den Null-Eingang bei einem gleichen oder kleineren Korrekturfaktor aufweist, und daß die Ausgänge dieser drei Flipflop-Schaltungen (40,41,42) an drei Eingänge eines UND-Tores (44) angeschlossen sind, dessen Ausgang zusammen mit dem Ausgang eines weiteren UND-Tores (43), das einen ersten Eins-Eingang für die Bestimmung der Luftmenge durch Auswahl des Rechner-Ausgangs, einen ersten Null-Eingang für deren Bestimmung durch Auswahl des Meßgeräte-Ausgangs, einen zweiten Eins-Eingang für eine Maschinendrehzahl gleich oder kleiner als eine für eine Umschaltung des Rechner-Ausgangs auf den Meßgeräte-Ausgang vorgesehene minimale Maschinendrehzahl und einen zweiten Null-Eingang für eine im übrigen größere Maschinendrehzahl aufweist, an ein ODER-Tor (45) angeschlossen ist, das mit einem Einser-Ausgang die Auswahl des Rechner-Ausgangs und mit einem Null-Ausgang die Auswahl des Meßgeräte-Ausgangs anzeigt.
  8. 8. Regelsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Korrekturfaktor (VMDEL) aus dem Unterschied zwischen dem durch den Rechner (16) als Funktion von der Maschinendrehzahl und der Luftdichte berechneten Soll-Wert (IVAFSD) und dem von dem Meßgerät (15) für eine Umschaltung der Auswahl des Rechners (16) auf eine Auswahl des Meßgerätes (15) erfaßten Ist-Wert der Luftströmung erhalten wird.
DE19853520281 1984-06-07 1985-06-05 Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge Granted DE3520281A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/618,021 US4599694A (en) 1984-06-07 1984-06-07 Hybrid airflow measurement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3520281A1 true DE3520281A1 (de) 1985-12-12
DE3520281C2 DE3520281C2 (de) 1987-11-12

Family

ID=24476011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853520281 Granted DE3520281A1 (de) 1984-06-07 1985-06-05 Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4599694A (de)
JP (1) JPS60261952A (de)
DE (1) DE3520281A1 (de)
GB (1) GB2159983B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600838A1 (de) * 1985-01-14 1986-07-17 Ford-Werke AG, 5000 Köln Einrichtung zur bestimmung des gemisch-luftanteils im betrieb einer brennkraftmaschine
WO1990004095A1 (en) * 1988-10-14 1990-04-19 E-Tech Limited Vaporiser nozzle

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61152935A (ja) * 1984-12-26 1986-07-11 Fuji Heavy Ind Ltd 空燃比制御装置
US4664090A (en) * 1985-10-11 1987-05-12 General Motors Corporation Air flow measuring system for internal combustion engines
JPH0830442B2 (ja) * 1986-01-10 1996-03-27 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの作動制御方法
JPS63143348A (ja) * 1986-12-08 1988-06-15 Toyota Motor Corp 燃料噴射制御装置
US5008824A (en) * 1989-06-19 1991-04-16 Ford Motor Company Hybrid air charge calculation system
DE3925377A1 (de) * 1989-08-01 1991-02-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur messfehlerkorrektur eines heissfilm-luftmassenmessers
US5293553A (en) * 1991-02-12 1994-03-08 General Motors Corporation Software air-flow meter for an internal combustion engine
US5070846A (en) * 1990-11-26 1991-12-10 General Motors Corporation Method for estimating and correcting bias errors in a software air meter
US5273019A (en) * 1990-11-26 1993-12-28 General Motors Corporation Apparatus with dynamic prediction of EGR in the intake manifold
US5270935A (en) * 1990-11-26 1993-12-14 General Motors Corporation Engine with prediction/estimation air flow determination
US5094213A (en) * 1991-02-12 1992-03-10 General Motors Corporation Method for predicting R-step ahead engine state measurements
JP3144327B2 (ja) * 1996-12-19 2001-03-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射量制御装置
US6370935B1 (en) 1998-10-16 2002-04-16 Cummins, Inc. On-line self-calibration of mass airflow sensors in reciprocating engines
JP5387786B2 (ja) * 2010-12-27 2014-01-15 日産自動車株式会社 内燃エンジンの制御装置
CN110714845B (zh) * 2018-07-13 2022-05-03 丰田自动车株式会社 发动机控制装置及发动机控制方法以及记录介质
JP7268533B2 (ja) * 2019-08-23 2023-05-08 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置
CN113374592A (zh) * 2021-06-18 2021-09-10 广西玉柴机器股份有限公司 柴油机进气流量计算的控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2817594A1 (de) * 1977-04-22 1979-03-15 Hitachi Ltd Regelvorrichtung fuer brennkraftmaschine
DE2939013A1 (de) * 1978-09-27 1980-04-10 Nissan Motor Elektronisch gesteuerte kraftstoffeinspritzeinrichtung
DE3149911A1 (de) * 1981-12-11 1983-06-23 Deutsche Vergaser Gesellschaft GmbH & Co KG, 1000 Berlin Luftmassenmessvorrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschine

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140990B2 (de) * 1971-09-28 1976-11-06
JPS526414B2 (de) * 1972-10-06 1977-02-22
JPS52143858A (en) * 1976-05-26 1977-11-30 Hitachi Ltd Air flow meter of internal combustion engine
JPS5540223A (en) * 1978-09-14 1980-03-21 Hitachi Ltd Engine intake air measuring device
JPS5596339A (en) * 1979-01-13 1980-07-22 Nippon Denso Co Ltd Air-fuel ratio control method
JPS5596422A (en) * 1979-01-18 1980-07-22 Oval Eng Co Ltd Flow rate measuring device
JPS5696132A (en) * 1979-12-28 1981-08-04 Honda Motor Co Ltd Engine controller
JPS57181938A (en) * 1981-04-30 1982-11-09 Hitachi Ltd Engine control device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2817594A1 (de) * 1977-04-22 1979-03-15 Hitachi Ltd Regelvorrichtung fuer brennkraftmaschine
DE2939013A1 (de) * 1978-09-27 1980-04-10 Nissan Motor Elektronisch gesteuerte kraftstoffeinspritzeinrichtung
DE3149911A1 (de) * 1981-12-11 1983-06-23 Deutsche Vergaser Gesellschaft GmbH & Co KG, 1000 Berlin Luftmassenmessvorrichtung fuer eine verbrennungskraftmaschine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600838A1 (de) * 1985-01-14 1986-07-17 Ford-Werke AG, 5000 Köln Einrichtung zur bestimmung des gemisch-luftanteils im betrieb einer brennkraftmaschine
WO1990004095A1 (en) * 1988-10-14 1990-04-19 E-Tech Limited Vaporiser nozzle

Also Published As

Publication number Publication date
GB2159983B (en) 1987-11-11
US4599694A (en) 1986-07-08
GB2159983A (en) 1985-12-11
DE3520281C2 (de) 1987-11-12
JPS60261952A (ja) 1985-12-25
GB8509049D0 (en) 1985-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3520281A1 (de) Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge
DE3600838C2 (de) System zum Bestimmen des Durchsatzes der Anlaugluft bei einer Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge
DE3020494C2 (de)
DE3812289C2 (de) Leerlaufdrehzahlregelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE2457436C2 (de) Kraftstoffzumeßeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE69822375T2 (de) Kraftstoffeinspritzregelsystem für einen Dieselmotor
DE4015914C2 (de)
DE102004062018B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE3721911C2 (de) Ansaugvolumenfühleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10349490A1 (de) System und Verfahren für die Schätzung und Regelung der Zylinderluftladung bei einem Innenverbrennungsmotor mit Direkteinspritzung
DE3020131A1 (de) Vorrichtung zur luftdurchsatzsteuerung bei einem brennkraftmotor
DE3301144A1 (de) Verfahren zum ermitteln der oeffnung eines drosselventils in einer vollstaendig geschlossenen stellung in einer brennkraftmaschine
DE3141595A1 (de) Verfahren zum regeln des kraftstoff/luftverhaeltnisses fuer eine brennkraftmaschine
DE4434931A1 (de) Aufladungsdrucksteuergerät für einen aufgeladenen Motor
EP1402240B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ermittlung einer temperaturgrösse in einer massenstromleitung
DE19509310C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Entlastung des Absorptionsspeichers einer Tankentlüftung bei Verbrennungsmotoren
DE10303471B4 (de) System zum Erzeugen von Aufladungsstrom- und Abgasrückführungsanteil-Steuerbefehlen basierend auf Motorbetriebszuständen
DE3433042C2 (de)
DE2619874B2 (de) Regelsystem und Verfahren zur Einstellung eines Luft/Brennstoff-Verhältnisses für eine Brennkraftmaschine
DE4446903A1 (de) Integrierter Luft-/Kraftstoffverhältnis-Sensor mit Vorwärtsregelung für Brenngasmotoren
DE3721910A1 (de) Verfahren und einrichtung zur erfassung des ansaugvolumens fuer eine brennkraftmaschine oder dergleichen
DE4214880C2 (de) Regelvorrichtung einer Abgasrückführung
DE3438465C2 (de) Verfahren zur Steuerung des Kraftstoff-Luft-Mengenverhältnisses, das einer Brennkraftmaschine zuzuführen ist
EP1076166A2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Frischluftbestimmung an einer Brennkraftmaschine
DE2449954C2 (de) Rückführsystem für das Abgas eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8125 Change of the main classification

Ipc: F02D 41/18

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee