DE3520281A1 - Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Regelsystem zum regeln des luft-brennstoff-gemisches einer brennkraftmaschine fuer kraftfahrzeugeInfo
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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
Dr.-Ing. Elisabeth Boettner
(1963-1975)
Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller
Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner* Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger
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:
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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
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Karistraße 5
Karistraße 5
Konten Gauger:
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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.
(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)
- Hans-Jürgen Müller Gerhard D. SchupfnerTe,e,on:(089,4706055/56 .Telex: 523016 Postfach 8013 69Telegramm/cable: Lucile-Grahn-Straße 38 European Patent AttorneysZetapatent® München D-8000 München 80 Mandataires en brevets europeensPatentansprüchef1.) 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. 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. 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), durchwelche 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. 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. 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. 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 dieStellung 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. 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. 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.
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Cited By (2)
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)
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---|---|---|---|---|
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)
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)
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 |
-
1984
- 1984-06-07 US US06/618,021 patent/US4599694A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-04-09 GB GB08509049A patent/GB2159983B/en not_active Expired
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- 1985-06-05 DE DE19853520281 patent/DE3520281A1/de active Granted
Patent Citations (3)
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)
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 |
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