DE3522806A1 - Verfahren zur optimalen anpassung einer kraftstoffmenge - Google Patents

Verfahren zur optimalen anpassung einer kraftstoffmenge

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur optimalen Anpasssng einer einem mit elektronischer Einspritzung ausgerüsteten Verbrennungsmotor während eines instationären Betriebszustandes zuzuführenden Kraftstoffmenge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein elektronisches Einspritzsystem zu dessen Durchführung.
Es sind Verfahren und Steuersysteme für Verbrennungsmotoren bekannt, gemäß denen die Anpassung des Kraftstoffgemisches an die auftretenden instationären Übergangszustände derart erfolgt, daß die bei einem instationären Betriebszustand (Beschleunigung, Verzögerung) erforderliche Kraftstoffmenge auf einen solchen Wert eingestellt wird, daß ein befriedigendes Fahrverhalten und vertretbare Abgasemissionswerte erzielt werden.
So ist z.B. durch die DE-OS 3o 42 246 ein elektronisch gesteuertes Kraftstoff-Zumeßsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt geworden, bei dem die Beschleunigungskorrektur durch eine Multiplikation einer Grundeinspritzzeit mit drehzahl-, last- und temperaturabhängigen Korrekturwerten erfolgt, wenn der jeweils neueste, die Gruneinspritzzeit bestimmende Quotient aus Luftdurchsatz zu Drehzahl gegenüber dem vorhergehenden einen größeren Betrag aufweist, wobei der Differenzbetrag und ein in Abhängigkeit des Differenzbetrages und der Drehzahl aus einem Kennfeld entnommener Wert einem Vergleicher zugeführt werden, dessen Ausgangssignal bestimmt, ob die Beschleunigungskorrektur wirksam wird oder nicht.
Insbesondere bei der Bestimmung des Luftdurchsatzes aus den Signalen trägheitsarmer Sensoren wie Hitzdraht, Wirbelzähler, Potentiometer und Druckmesser ergeben sich für dieses Zumeßsystem jedoch Nachteile für den Fall einer plötzlichen Luftdurchsatzänderung, bei der nur während weniger Einspritzvorgänge, bei denen eine Differenz vorliegt, die Beschleunigungskorrektur wirksam wird.
Hieraus kann gefolgert werden, daß die Korrektur nur über eine sehr große Kraftstoffmehrmenge bei diesen wenigen Einspritzvorgängen erreichbar ist, die einer angestrebten feinfühligen Korrektur entgegensteht und sogenannte CO-Spitzen bei Abgasmessungen bewirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Verfahren sowie einem Einspritzsystem der eingangs beschriebenen Art Maßnahmen zur Erreichung einer zeitlich länger wirksamen, d.h. über eine Anzahl der Einspritzsignale bei denen eine Differenz zwischen dem neuesten und dem vorhergehenden Lastsignal (Quotient Q/n) vorliegt, hinausgehende Beschleunigungskorrektur zu treffen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren bzw. einem Einspritzsystem der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die in den einzelnen Schritten der kennzeichnenden Teile der Patentansprüche 1 und 6 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist mittels des angegebenen Einspritzsystems die dem Verbrennungsmotor zugeführte Kraftstoffmenge bei instationären Betriebszuständen auf einen gewünschten, den tatsächlichen Motoranforderungen entsprechenden Wert einstellbar. Dadurch ergeben sich die folgenden im Betrieb eines Verbrennungsmotors maßgebenden Vorteile:
Durch die "vieldimensionale" Korrektur der benötigten Kraftstoffmenge wird eine exakte Kraftstoffdosierung über das gesamte motorspezifische Kennfeld gewährleistet,
keine Kraftstoffvorlagerung im Saugrohr (bei Eindüseneinspritzung),
geringer Wandfilmniederschlag (bei Eindüseneinspritzung),
erhöhte Abgasqualität (kein Ausstoßen unverbrannter Kraftstoffspitzen),
einfache Erstellung des Steuersystems.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie des Einspritzsystems sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Die zuvor angegebenen Merkmale, Aufgaben und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung und den Figuren näher hervor. Im einzelnen zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der gesamten Anordnung eines im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren elektronischen Einspritzsystems;
Fig. 2 eine tabellarische Darstellung der zur Anpassung der Kraftstoffmenge an die instationären Betriebszustände (Beschleunigung, Verzögerung) erforderlichen Algorithmen;
Fig. 3 eine diagrammatische Darstellung der instationären Übergangszustände (Beschleunigungsanreicherung, Verzögerungsabmagerung), aufgetragen über der Zeit;
Fig. 4 und 5 ein Ablaufdiagramm einer Subroutine zur Berechnung der bei den instationären Betriebszuständen benötigten Zeitdauer des Einspritzimpulses gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit den einzelnen Figuren ausführlich erläutert.
In der Fig. 1 ist ein Beispiel der gesamten Anordnung eines elektronischen Einspritzsystems für Brennkraftmaschinen dargestellt, das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar ist. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen mehrzylindrigen Verbrennungsmotor, der mit wenigstens einem elektromagnetischen Einspritzventeil 2 ausgerüstet ist. Der Verbrennungsmotor ist mit einer Ansaugleitung 3 verbunden,die ihrerseits mit einer Luftleitung 4 und einer Kraftstoffzufuhrleitung 5 in Verbindung steht. Während an die Kraftstoffzufuhrleitung 5 das elektromagnetische Einspritzventil 2 angeschlossen ist, ist in der Ansaugleitung 3 eine Drosselklappe angeordnet, die zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen worden ist. Das Einspritzventil 2 ist sowohl über die Kraftstoffzufuhrleitung 5 mit einer nicht dargestellten Kraftstoffpumpe, als auch elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit 10 verbunden, die seine Öffnungsperioden bzw. Kraftstoffeinspritzmengen bestimmt.
Die Luftleitung 4 ist mit einem Luftmengenmesser 6 versehen, der die dem Verbrennungsmotor 1 zugeführte Ansaugluftmenge ermittelt und gleichzeitig als Lastsignalgeber dient. Seine der Ansaugluftmenge entsprechende Analogspannung wird über eine erste Leitung 16 der Steuereinheit 10 zugeführt.
Der Verbrennungsmotor 1 ist ferner mit einem Temperatursignalgeber 7 zur Ermittlung der Temperatur des Motorkühlwassers versehen, der eine der Kühlwassertemperatur entsprechende Analogspannung über eine zweite Leitung 17 an die Steuereinheit 10 abgibt. Schließlich ist der Verbrennungsmotor mit einem Referenzsignal- und Drehlzahlgeber 8 versehen, der über eine dritte Leitung 18 mit der Steuereinheit 10 verbunden ist.
Die in Fig. 1 gezeigte und die Erfindung benutzende Steuereinheit 10 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit 11, einen Festwertspeicherblock (ROM) 12, einen Arbeitsspeicher (RAM) 13, eine Eingabe-Ausgabe-Einrichtung (I/O) 14 und Leitungsstränge 15 auf. Außerdem enthält sie eine Schaltung 31 zur Bildung der Differenz Δ von in zwei aufeinander folgenden Zyklen bestimmten, bei einem stationären Betriebszustand erforderlichen Basiskraftstoffmengen, eine Schaltung 32 zur Feststellung eines der beiden instationären Betriebszustände (Beschleunigung, Verzögerung), eine Vergleichsschaltung 33, eine Schaltung 34 zur Auswahl eines geeigneten Festwertspeichers und einen Komparator 35.
Die Verarbeitungseinheit 11 enthält u.a. einen ersten Multiplizierer M 1, einen zweiten Multiplizierer M 2 sowie einen Multiplizierer-Addierer MA, deren Aufgabe in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.
Der Festwertspeicherblock 12 wird in mehrere Teile aufgeteilt, die als Programmspeicher S sowie ein erster bis fünfter Festwertspeicher S 1 bis S 5 bezeichnet sind. Der erste bis fünfte Festwertspeicher S 1 bis S 5 enthalten Kennfeld- und Tabellenwerte, deren Bedeutung aus der Beschreibung der Fig. 2 hervorgeht.
Schließlich enthält die Eingabe-Ausgabe-Einrichtung 14 einen Eingangszähler 21, eine Impulsausgangsschaltung 22, einen ersten A/D-Umsetzer 26 sowie einen zweiten A/D-Umsetzer 27.
Die Eingabe-Ausgabe-Einrichtung 14 erhält über die dritte Leitung 18 Taktimpulse T REV , die synchron mit der Drehung des Verbrennungsmotors 1 erzeugt werden, um die Zeitabgabe des Beginns der Kraftstoffeinspritzung und die Synchronisierung der in dem System ausgeführten Operationen zu bewirken.
Diese Impulse, die mit einer Frequenz auftreten, die proportional der Drehzahl n M des Verbrennungsmotors 1 ist, können z.B. mit Hilfe eines Hall-Gebers mit Rotorblende erzeugt werden, die von der Nockenwelle des Verbrennungsmotors 1 angetrieben wird.
Der Eingangszähler 21 zählt die Zeitintervalle zwischen den Taktimpulsen, die vom Referenzsignal- und Drehzahlgeber 8 eingegeben werden, sodaß der gezählte Wert T REV dem Reziprokwert 1/n M der tatsächlichen Motordrehzahl n M entspricht.
Ein Analogsignal, das proportional zur Ansaugluftmenge ist, wird über die erste Leitung 16 dem ersten A/D-Umsetzer 26 der Eingabe-Ausgabe-Einrichtung 14 zugeführt, der es in digitale Daten umformt, die den Wert der Ansaugluftmenge m L angeben. Der zweite A/D-Umsetzer 27 der Eingabe-Ausgabe- Einrichtung 14 erhält über die zweite Leitung 17 ein Analogsignal vom Temperatursignalgeber 7, z.B. einem Thermistor oder dergleichen, der die Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine erfaßt. Die Aufgabe des zweiten A/D-Umsetzers 27 besteht darin, dieses Analogsignal in digitale Daten umzuformen, die die Temperatur T M des Verbrennungsmotors 1 angeben. Die Impulsausgangsschaltung 22 gibt über eine vierte Leitung 20 ein Kraftstoffeinspritz-Impulssignal an das Einspritzventil 2 ab.
Die zentrale Verarbeitungseinheit 11 führt nach Maßgabe des in dem Programmspeicher S gespeicherten Programms und der Daten ein Auslesen der eingegebenen Daten aus der Eingabe- Ausgabe-Einrichtung 14 bzw. dem Festwertspeicherblock 12 aus, führt arithmetische Operationen durch, die u.a. durch später beschriebene Gleichungen ausgedrückt werden, um die Impulsbreite des Kraftstoffeinspritz-Impulssignals zu bestimmen, und stellt den erhaltenen Wert in der Eingabe-Ausgabe-Einrichtung 14 ein. Synchron mit der Ankunft der Taktimpulse erzeugt die Impulsausgangsschaltung 22 der Eingabe-Ausgabe- Einrichtung 14 Kraftstoffeinspritzimpulse mit einer Impulsbreite, die der Öffnungsperiode des Einspritzventils 2 entspricht. Die während der arithmetischen Operationen benutzten Daten und die eingegebenen Daten werden zeitweilig in dem Arbeitsspeicher 13 gespeichert und von der zentralen Verarbeitungseinheit 11 ausgelesen.
Bei der Berechnung der Öffnungsperiode des elektromagnetischen Einspritzventils 2 wird von einer Basiskraftstoffmenge pro Arbeitszyklus BKMZ des Verbrennungsmotors 1 ausgeganen.
Nach der durchgeführten stationären Kennfeldkorrektur wird in der Schaltung 31 eine Differenz Δ zweier aufeinanderfolgender Werte BKMz st (neu) - BKMZ st (alt) gebildet, deren Bedeutung in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.
In Fig. 2 sind die zur Anpassung der Kraftstoffmenge an die instationären Vorgänge (Beschleunigung, Verzögerung) erforderlichen Algorithmen tabellarisch dargestellt. Der Beginn des instationären Vorganges wird erkannt, wenn durch die Schaltung 32 festgestellt wird, daß die Differenz Δ größer (bei der Beschleunigung) bzw. kleiner (bei der Verzögerung) als Null ist, wobei ihr Vorzeichen angibt, ob angereichert oder abgemagert werden soll. Der hohe Anfangswert der instationären Korrektur kann entsprechend einer Zeitfunktion verringert werden, die später erläutert wird.
Um den zur instationären Korrektur erforderlichen Korrekturfaktor BFT o oder VFT o zu ermitteln, wird zuerst ein Beschleunigungsgrundanreicherungswert- KB oder Verzögerungsgrundabmagerungswert KV einem ersten oder zweiten 3-D-Kennfeld KF 1 oder KF 2 entnommen. Die beiden 3-D-Kennfelder KF 1 und KF 2 sind im ersten bzw. zweiten Festwertspeicher S 1 bzw. S 2 abgespeichert, die mit der o.g. Differenz Δ und der Drehzahl n M des Verbrennungsmotors 1 adressiert werden. Diese Korrekturwerte KB oder KV werden dann im ersten Multiplizierer M 1 durch Multiplikation mit einem eine Funktion der Motortemperatur T M darstellenden Korrekturkoeffizienten KT temperaturabhängig korrigiert, der aus einer im dritten Festwertspeicher S 3 abgelegten 2-D-Tabelle Tab. 1 festgelegt wird.
Das Produkt BFT o oder VFT o der Multiplikation, das im Multiplizierer- Addierer MA zu einer "1" hinzuaddiert bzw. von der "1" subtrahiert wird, bestimmt den Anfangswert der Beschleunigungsanreicherung bzw. Verzögerungsabmagerung. Gleichzeitig dient es als Eingangsordinate für weitere 2-D-Tabellen, Tab. 2 und 3 bzw. Tab. 4 und 5, die im vierten Festwertspeicher S 4 bzw. im fünften Festwertspeicher S 5 abgelegt sind.
Die Tab. 2 und 3 enthalten je eine Zahl NB oder NV der Arbeitszyklen, während der die durch den Korrekturfaktor BFT o oder VFT o bewirkte prozentuale Änderung der Einspritzdauer konstant gehalten wird.
Den Tab. 4 und 5 wird ein Dekrementierfaktor DB oder DV entnommen, mit dem, nachdem die Zyklenzahl NB oder NV abgelaufen ist, der hohe Anfangswert des Korrekturfaktors BFT o oder VFT o n Zyklen lang unter Verwendung der Formel
BFT = BFT o × DB n
oder
VFT = VFT o × DV n
zeitlich dekrementiert wird, und zwar so lange, bis die Verarbeitungseinheit 11 den Dekrementierungsvorgang aufgrund eines vom Komparator 35 gelieferten Signals stoppt. Die Aufgabe des Komparators 35 besteht darin, den dekrementierten Wert BFT oder VFT in jedem Zyklus mit einem voreingestellten Wert zu vergleichen, der im System als Null erkannt wird. Ist der dekrementierte Wert BFT oder VFT gleich bzw. kleiner als der Nullwert, so wird vom Komparator 35 das o.g. Ausgangssignal an die Verarbeitungseinheit 11 abgegeben.
Fig. 3 zeigt eine diagrammatische Darstellung der instationären Übergangszustände (Beschleunigungsanreicherung, Verzögerungsabmagerung), die über der Zeit aufgetragen sind. Die während der einzelnen Arbeitszyklen auftretenden Zustände sind in der nachfolgenden Tabelle bechrieben:
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Ablaufdiagramm der Subroutine zur Berechnung der bei den instationären Betriebszuständen benötigten Zeitdauer T INJ des Einspritzimpulses gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, die in der Steuereinheit 10 der Fig. 1 ausgeführt wird.
Zuerst wird nach der Eingabe eines Impulses des T REV -Signales an die Steuereinheit 10 bestimmt, ob sich der Verbrennungsmotor 1 im vorhergehenden Arbeitszyklus in einem instationären Betriebszustand befand, und zwar durch die Abfrage einer den instationären Betriebszustand kennzeichnenden Kennung FLACC.
Nachfolgend wird das Diagramm der Fig. 4 und 5 durchgesprochen, wobei die Ziffernangabe den aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten entspricht. Es können in der Abarbeitung u.U. auch fortlaufende Zahlen übersprungen werden.
Lautet die Antwort auf die Frage des Schrittes 1 "JA", so lag im vorhergehenden Arbeitszyklus kein instationärer Betriebszustand vor.
Dann wird beim Schritt 2 die bei der Bestimmung der einzuspritzenden Basiskraftstoffmenge gebildete Differenz zwischen den in zwei aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen bestimmten Basiskraftstoffmengen BKMZ st (k) - BKMZ st (k-1) abgefragt, wobei mit die Nummer des gegenwärtigen und mit die des unmittelbar vorhergehenden Zyklus bezeichnet werden.
Wird die im Schritt 2 gestellte Frage mit "NEIN" beantwortet, so liegt ein instationärer Betriebszustand vor und es wird im Schritt 3 bestimmt, ob im vorhergehenden Arbeitszyklus (Index "1" beim Δ), eine Verzögerung vorlag.
Wird dagegen die beim Schritt 2 gestellte Frage mit "JA" beantwortet, liegt ein stationärer Betriebszustand vor und das Programm schreitet direkt zum Schritt 37 fort, bei dem sowohl die Kennung FLACC, als auch die vorhergehende Differenz Δ1 gleich Null gesetzt werden.
Wenn die Antwort auf die beim Schritt 3 gestellte Frage "JA" lautet, wird im Schritt 5 bestimmt, ob die gegenwärtige "neue" Differenz größer als Null ist, d.h. eine Beschleunigung vorliegt.
Kann diese Frage mit "JA" beantwortet werden, wird beim Schritt 6 die Kennung FLACC gleich Null gesetzt.
Lautet dagegen die Antwort auf die beim Schritt 3 gestellte Frage "NEIN", so wird im Schritt 4 bestimmt, ob die gegenwärtige "neue" Differenz kleiner als Null ist, d.h. eine Verzögerung vorliegt.
Bei einer "JA"-lautenden Antwort wird wieder beim Schritt 6 die Kennung FLACC gleich Null gesetzt.
Beim Schritt 7 wird der Absolutwert |Δ| der "neuen" mit dem der "alten" Differenz |Δ1| verglichen.
Ist die "neue" Differenz absolut größer, so wird beim Schritt 8 die Kennung FLACC gleich Null gesetzt. Ist dies nicht der Fall, geht die Subroutine vom Schritt 7 direkt zum Schritt 9 über, wo bestimmt wird, ob die Berechnung mit bereits in vorhergehenden Zyklen bestimmten Werten fortgesetzt werden soll.
Wird die Frage mit "JA" beantwortet, wird die Berechnung in Abhängigkeit von der Antwort auf die beim Schritt 24 gestellte Frage entweder beim Schritt 25 oder beim Schritt 26 fortgesetzt. Diese Schritte werden weiter unten im Text näher erläutert.
Lautet jedoch die Antwort auf die beim Schritt 9 gestellte Frage "NEIN", so wird im Schritt 10 die Kennung FLACC gleich "1" gesetzt.
Danach wird im Schritt 11 die alte Differenz Δ1 im Arbeitsspeicher 13 durch die neue Δ ersetzt.
Beim Schritt 12 wird in Abhängigkeit von der Motortemperatur (T M ) ein Korrekturkoeffizient KT aus einer im dritten Festwertspeicher S 3 gespeicherten Tabelle Tab. 1 ausgewählt, der für die Warmlaufkorrektur erforderlich ist.
Wird die beim Schritt 13 gestellte Frage "neue Differenz Δ kleiner als Null?" mit "NEIN" beantwortet, so befindet sich der Verbrennungsmotor 1 in der Beschleunigungsphase, in der er eine Kraftstoffmehrmenge benötigt. Aus diesem Grund wird dem im ersten Festwertspeicher S 1 gespeicherten, mit der Drehzahl n M und der Differenz Δ adressierten Kennfeld KF 1 ein Beschleunigungsgrundanreicherungswert KB beim Schritt 14 entnommen und eine zweite Kennung FLDEC im Schritt 16 gleich Null gesetzt.
Der Schritt 18 der Beschleunigungsphase stellt die Multiplikation der beim Schritt 12 und 14 ermittelten Korrekturkoeffizienten KT × KB = BFT o dar, die im ersten Multiplizierer M 1 durchgeführt wird. Das Produkt dieser Multiplikation, der Anreicherungsfaktor BFT, bestimmt einerseits die in der Beschleunigungsphase benötigte Kraftstoffmehrmenge, andererseits sowohl im Schritt 20 die Zahn NB der Zyklen aus der im vierten Festwertspeicher S 4 abgelegten Tab. 2, während der keine Änderung dieser Kraftstoffmehrmenge erfolgt, als auch im Schritt 22 die Größe des Beschleunigungsdekrementierfaktors DB aus der im fünften Festwertspeicher S 5 abgelegten Tab. 4. Beim Schritt 25 wird die Frage gestellt, ob die beim Schritt 20 ermittelte Zahl NB der Zyklen gleichbleibender Beschleunigungsanreicherung größer als Null ist.
Wird die Frage mit "JA" beantwortet, wird im Schritt 27 von der gegenwärtigen Zahl NB eine "1" subtrahiert.
Danach wird im Schritt 29 die Frage gestellt, ob die um die "1" verringerte Zahl der Zyklen noch größer bzw. gleich Null ist.
Ist die Zahl NB immer noch größer bzw. gleich Null, so schreitet das Programm direkt zu einer weiteren Abfrage im Schritt 33 fort.
Ist dagegen die Zahl NB der Zyklen nicht größer bzw. gleich Null, so beginnt ausgehend vom Schritt 25 oder 29 beim Schritt 31 das Dekrementieren der in der Beschleunigungsphase benötigten Kraftstoffmehrmenge durch die erste Multiplikation des beim Schritt 18 berechneten Anreicherungsfaktors BFT o mit dem Wert des Beschleunigungsdekrementierfaktors DB aus Schritt 22 und der im fünften Festwertspeicher S 5 abgelegten Tab. 4.
Wird die beim Schritt 33 gestellte Fragen ob der Anreicherungsfaktor BFT gleich Null ist, mit "Nein" beantwortet, so wird die am Anfang des Arbeitszyklus ermittelte stationäre Basiskraftstoffmenge BKMZ st im Schritt 35 multiplikativ unter Verwendung der Formel
T INJ = BKMZ st (1+BFT) erhöht, wobei mit T INJ die Öffnungsperiode der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 2 bezeichnet ist.
Kommt der Verbrennungsmotor in eine Verzögerungsphase, schreitet das Programm zuerst die ersten zwölf Schritte durch. Lautet nun die Antwort auf die beim Schritt 13 gestellte Frage "JA", so führt das Programm, ähnlich wie in der Beschleunigungsphase, die folgenden Schritte aus:
a) (Schritt 15) Auslesen des Verzögerungsgrundabmagerungswertes KV aus dem mit der Drehzahl n M und der Differenz Δ adressierten im zweiten Festwertspeicher S 2 abgespeicherten Kennfeld KF 2;
b) (Schritt 17) Setzen der zweiten Kennung FLDEC gleich 1;
c) (Schritt 19) Berechnung des Abmagerungsfaktors VFT o durch Multiplikation KT × KV = VFT o ;
d) (Schritt 21) Bestimmung der Zahl NV der Zyklen konstanter Verzögerungsabmagerung aus der im vierten Festwertspeicher S 4 abgelegten Tab. 3;
e) (Schritt 23) Auswahl der Größe des Verzögerungsdekrementierfaktors DV aus der im fünften Festwertspeicher S 5 abgelegten Tab. 5;
f) (Schritt 26) Abfrage, ob die Zahl NV der Zyklen konstanter Verzögerungsabmagerung größer als Null ist;
g) (Schritt 28) Verringerung der Zahl NV um "1".
h) (Schritt 30) Neue Abfrage "Zyklenzahl NV noch größer bzw. gleich Null?"
i.1) Bei "JA"-Antwort im Schritt 30 erfolgt Frage im Schritt 34, ob Abmagerungsfaktor VFT gleich Null ist?
i.2) Ist dagegen die Zahl NV nicht größer bzw. gleich Null, so beginnt ausgehend vom Schritt 26 oder 30 die Dekrementierung des Verzögerungsabmagerungsanteils im Schritt 32 - erste Multiplikation des Verzögerungsabmagerungsfaktors VFT o mit dem Wert des Verzögerungsdekrementierfaktors DV- aus Schritt 23 und Tab. 5.
j.1) Bei "JA"-Antwort auf die im Schritt 34 gestellte Frage, wird im Schritt 37 FLACC und Δ1 auf Null gesetzt. Ende der Verzögerung.
j.2) Bei "NEIN"-Antwort auf die im Schritt 34 gestellte Frage, erfolgt im Schritt 36 multiplikative prozentuale Verringerung nach der Formel:
T INJ = BKMZ st (1-VFT)
In den nächstfolgenden Arbeitszyklen wird nach den Schritten 1 bis 36 so lange vorgegangen, bis
a) ein Wechsel des Vorzeichens der Differenz Δ auftritt (Frage beim Schritt 5)
b) der Absolutwert Δ der "neuen" (gegenwärtigen) Differenz Δ größer wird als der Δ1 der "alten" Differenz Δ1.
Beim Auftreten eines der beiden Zustände werden die Kennung FLACC gleich Null gesetzt, neue Werte KT, KB, KV, BFT o , VFT o , NB, NV, DB und DV ausgewählt bzw. ermittelt und ein neuer Beschleunigungsanreicherungs- bzw. Verzögerungsabmagerungszyklus gestartet.

Claims (23)

1) Verfahren zur optimalen Anpassung einer einem mit elektronischer Einspritzung ausgerüsteten Verbrennungsmotor während eines instationären Betriebszustandes zuzuführenden Kraftstoffmenge durch Änderung der Zeitdauer der wenigstens einem elektromagnetischen Einspritzventil zuzuführenden Einspritzimpulse, durch die die Kraftstoffmenge auf einen Wert eingestellt ist, der für den instationären Betriebszustand geeignet ist, wobei synchron mit der Erzeugung eines Referenzimpulses einer Impulsfolge, die der Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht, ein Zyklus gestartet wird, in dem eine Basiskraftstoffmenge bestimmt wird, die einer lastabhängigen Korrektur unterzogen wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Bildung der Differenz (Δ) von in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen bestimmten, bei einem stationären Betriebszustand erforderlichen Basiskraftstoffmengen;
b) Feststellung eines instationären Betriebszustandes durch Abfragen des Vorzeichens der beim Schritt a) gebildeten Differenz (Δ);
c) Vergleich der Absolutwerte (|Δ|, |Δ1|) der neu gebildeten und der im vorhergehenden Zyklus gebildeten Differenz (Δ) bzw. (Δ1)
d) Auswahl eines eine Funktion der Temperatur (T TM ) des Verbrennungsmotors (1) darstellenden Korrekturkoeffizienten (KT);
e) Auswahl eines Korrekturwertes (KB oder KV) in Abhängigkeit vom beim Schritt b) abgefragten Vorzeichen der Differenz (Δ);
f) Berechnung eines die bei einem instationärem Betriebszustand erforderliche Änderung der dem Verbrennungsmotor (1) zugeführten Kraftstoffmenge bewirkenden Korrekturfaktors (BFT o oder VFT o ) durch Multiplikation des beim Schritt e) ausgewählten Korrekturwertes (KB oder KV) mit dem beim Schritt d) ausgewählten Korrekturkoeffizienten (KT) nach der Formel: BFT o = KB × KToderVFT o = KV × KT
g) Ermittlung einer Zahl (NB oder NV) der Zyklen, während der die bei einem instationären Betriebszustand ermittelte Basiskraftstoffmenge um einen gleichbleibenden prozentualen Anteil verändert wird, wenn der neu berechnete Absolutwert (|Δ|) der Differenz (Δ) nicht größer ist als der im vorangegangenen Zyklus berechnete Absolutwert (|Δ|) und/oder kein Wechsel des abgefragten Vorzeichens vorliegt
h) Berechnung der der bei einem instationären Betriebszustand erforderlichen Kraftstoffmenge entsprechenden veränderten Zeitdauer (T INJ(inst).) ) eines Einspritzimpulses unter Anwendung der folgenden Gleichungen: T INJ(inst.) = BKMZ (stat.) × (1+BFT o )oder T INJ(inst.) = BKMZ (stat.) × (1-VFT o )
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Schritt e) ausgewählte Korrekturwert (KB oder KV) einem ersten oder zweiten Kennfeld (KF1 oder KF2) entnommen wird, das mit der Drehzahl (n M ) des Verbrennungsmotors (1) und der beim Schritt a) gebildeten Differenz (Δ) abgefragt wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom beim Schritt f) berechneten Korrekturfaktor (BFT o oder VFT o ) ein Dekrementierfaktor (DB oder DV) ermittelt wird, mit dem der Korrekturfaktor (BFT o oder VFT o ) unter Anwendung der folgenden Formel:
BFT = BFT o × DB n oderVFT = VFT o × DV n ,wo die Anzahl der Dekrementierungszyklen ist,
in jedem Zyklus dekrementiert wird, wenn der neu berechnete Absolutwert (|Δ|) der Differenz (Δ) nicht größer ist als deren im vorangehenden Zyklus berechnete Absolutwert (|Δ1|) und/oder kein Wechsel des beim Schritt b) abgefragten Vorzeichens vorliegt, und die Zeitdauer (T INJstat. ) des Einspritzimpulses unter Anwendung der folgenden Gleichungen:T INJ(inst.) = BKMZ × (1+BFT)
oder
T INJ(inst.) = BKMZ × (1-VFT)
berechnet wird.
4) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Zahl (NB oder NV) der Zyklen in Abhängigkeit vom Korrekturfaktor (BFT o oder VFT o ) erfolgt.
5. Elektronisches Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einem Lastsignalgeber, einem Temperatursignalgeber und einem Referenzsignal- und Drehzahlgeber sowie einer Steuereinheit und wenigstens einem untermittierend arbeitenden elektromagnetischen Einspritzventil, dessen Grundöffnungsperiode in einem Zyklus bestimmt wird, der durch das Ausgangssignal des Referenzzsignals- und Drehzahlgebers gestartet wird und in dem während eines instationären Betriebszustandes die Grundöffnungsperiode so geändert wird, daß sie auf einen Wert (T INJinst. ) eingestellt wird, der für den instationären Betriebszustand geeignet ist, gekennzeichnet durch:
a) eine Schaltung (31) zur Bildung der Differenz (Δ) von in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen bestimmten, bei einem stationären Betriebszustand erforderlichen Grundöffnungsperioden (BKMZ, BKMZ1) des elektromagnetischen Einspritzventils (2);
b) eine Schaltung (32) zur Feststellung eines der beiden instationären Betriebszustände;
c) eine Vergleichsschaltung (33), die die Absolutwerte (|Δ| |Δ1|), der in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen berechneten Differenzen (Δ, Δ1) miteinander vergleicht;
d) eine Schaltung (34) zur Auswahl eines ersten oder zweiten, Korrekturwerte (KB oder KV) enthaltenden Festwertspeichers (S 1 oder S 2) mit den Ausgangssignalen des Referenzsignal- und Drehzahlgebers (8) und der Schaltung (31) zur Bildung der Differenz (Δ) adressiert wird;
e) einen dritten Festwertspeicher (S 3), der mit den Ausgangssignalen des Temperatursignalgebers (7) adressiert wird und Korrekturkoeffiziente (KT) enthält;
f) einen in der Steuereinheit (10) enthaltenen ersten Multiplizierer (M 1) zur Berechnung eines einem instationären Betriebszustand entsprechenden Korrekturfaktors (BFT o oder VFT o ) durch Bilden des Produktes aus dem Korrekturwert (KB oder KV) und dem Korrekturkoeffizienten (KT);
g) einen in der Steuereinheit (10) enthaltenen Multiplizierer- Addierer (MA), in dem die Öffnungsperiode (T INJinst. ) des elektromagnetischen Einspritzventils (2) unter Anwendung der folgenden Gleichungen:
T INJ(inst.) = BKMZ (stat.) × (1+BFT o )
oder
T INJ(inst.) = BKMZ (stat.) × (1-VFT o )
berechnet wird;
h) einen vierten Festwertspeicher (S 4), der mit dem Ausgangssignal des ersten Multiplizers (M 1) adressiert wird und eine Zahl (NB oder NV) der Zyklen enthält, während der die Grundöffnungsperiode (BKMZ) um einen gleichbleibenden prozentualen Anteil verändert wird, wenn der neu berechnete Absolutwert (|Δ|) der Differenz (Δ) nicht größer ist als deren im vorangegangenen Zyklus berechnete Absolutwert (|Δ1|) und/oder kein Wechsel des festgestellten instationären Betriebszustandes eingetreten ist.
6. Elektronisches Einspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein fünfter Festwertspeicher (S 5) vorgesehen ist, der mit dem Ausgangssignal des ersten Multiplizierers (M 1) adressiert wird und Dekrementierfaktoren (DB und DV) enthält, mit denen in einem zweiten, in der Steuereinheit (10) enthaltenen Multiplizierer (M 2) der Korrekturfaktor (BFT o oder VFT o ) in jedem Zyklus multipliziert und dadurch unter Anwendung der folgenden Formel:
BFT = BFT o ×DB n ,
oder
VFT = VFT o × DV n ,
wo n die Anzahl der Dekrementierungszyklen ist, dekrementiert wird, wenn der neu berechnete Absolutwert (|Δ|) der Differenz (Δ) nicht größer ist als der im vorangegangenen Zyklus berechnete Absolutwert (|Δ1|) und/oder kein Wechsel des festgestellten instationären Betriebszustandes eingetreten ist.
7. Elektronisches Einspritzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (35) den dekrementierten Korrekturfaktor (BFT oder VFT) mit einem festgelegten Wert vergleicht und dessen Ausgangssignal den dekrementierten Korrekturfaktor (BFT oder VFT) beim Unterschreiten des festgelegten Wertes gleich Null setzt.
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