DE3636810C2

DE3636810C2 -

Info

Publication number: DE3636810C2
Application number: DE3636810A
Authority: DE
Inventors: Hatsuo Zushi Jp Nagaishi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1986-10-29
Publication date: 1992-06-17
Also published as: US4852538A; US4987890A; DE3636810A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritz regelsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ge nannten Art.

Ein solches, aus der EP-PS 00 26 643 bekanntes Kraftstoffeinspritzregelsystem weist eine Einrichtung zur Berechnung eines Differenzwertes zwischen einer Gleichge wichtsmenge von im Einlaßsystem haftenden Kraftstoff und einer tatsächlichen Menge des im Einlaßsystem haftenden Kraftstoffs auf. Dieser Differenzwert wird durch eine Einlaßflächenzeitkonstante dividiert, um eine Übertragungsgeschwindigkeit des haftenden Kraftstoffs zu erhalten. Die Einlaßflächenzeitkonstante stellt dabei einen Zeitraum dar, der am Einlaßsystem zur Verdampfung von flüssigem Kraftstoff oder zur Verflüssigung von ver dampftem Kraftstoff erforderlich ist. Die Übertragungsgeschwindigkeit stellt das Volumen des ver dampften oder verflüssigten Kraftstoffs einer Zeiteinheit dar. Unter Berücksichtigung des Differenzwertes und einer Standardeinspritzmenge wird eine korrigierte Einspritz menge berechnet. Ein jeweils neuer Wert der Menge des im Einlaßsystem haftenden Kraftstoffs wird in vorbestimmten Zeitabständen neu berechnet.

Aus der EP-OS 01 52 019 ist ein Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem sowohl die im Einlaßsystem haftende als auch die umherströmende Kraftstoffmenge berechnet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzregelsystem für eine Brennkraftma schine so zu verbessern, daß optimale Kraftstoffeinspritzmengen insbesondere bei Übergangsbetriebszuständen der Maschine zugeführt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung wird die Übergangskor rekturgröße in zeitlicher Beziehung zur Motordrehzahl bzw. den Umdrehungen der Kurbelwelle der Maschine be rechnet, wobei eine Korrekturgeschwindigkeit nach Maßgabe des Betriebszustandes der Maschine bestimmt wird, die bei der Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge neben der Standardkraftstoffeinspritzmenge und der Übergangskorrek turgröße ebenfalls berücksichtigt wird. Dadurch kann ins besondere bei Übergangsbetriebszuständen der Maschine, wie einer Verzögerung der Maschine bis zu ihrem Leerlauf zustand oder aber einer Beschleunigung der Maschine die Kraftstoffeinspritzmenge noch optimaler bestimmt werden, da auch die Zeitdauer berücksichtigt wird, innerhalb der die Korrekturgröße auf die Berechnung der Kraftstoffein spritzmenge einwirkt.

So wird z. B. eine zuvor ermittelte Korrekturgröße mit der augenblicklich erfaßen Korrekturgeschwindigkeit multi pliziert, um eine endgültige Korrekturgröße zu erhalten, die gegenüber der zuvor bestimmten Korrekturgröße immer dann vermindert ist, wenn z. B. ein Verzögerungszustand der Brennkraftmaschine festgestellt wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläu tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Blockdarstellung, die den grundsätzlichen Aufbau einer ersten Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzregelung gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt einer Ausführungsform des bei einer Brennkraftmaschine eingesetzten Kraftstoffein spritzsystems;

Fig. 3 und 4 Flußdiagramme einer Hauptroutine einer Kraftstoffeinspritzregelung der ersten Ausfüh rungsform;

Fig. 5 ein Flußdiagramm einer Subroutine zur Hauptroutine nach den Fig. 3 und 4, die Berechnung einer Gleichgewichtsmenge zeigend;

Fig. 6 ein Flußdiagramm einer weiteren Subroutine zur Hauptroutine nach den Fig. 3 und 4, die Berechnung eines Annäherungskoeffizienten zeigend;

Fig. 7 ein Flußdiagramm einer weiteren Subroutine zur Hauptroutine nach den Fig. 3 und 4, die Be rechnung einer Korrekturtaste für eine Kraft stoffkürzungsmenge zeigend;

Fig. 8 eine graphische Darstellung eines Beispiels einer Tafel, die eine Gleichgewichtsmenge M0 von Kraftstoff zeigt, der in einem Einlaßsystem bei gleichförmigem Betriebszustand der Maschine enthalten ist, in Verbindung mit Fig. 5;

Fig. 9 und 10 graphische Darstellungen von Beispielen von Tafeln, die Annäherungskoeffizienten in Ver bindung mit Fig. 6 liefern;

Fig. 11 eine graphische Darstellung von Kurvenverläufen mehrerer Signale während Übergangsbetriebszu ständen der Maschine in Verbindung mit einer an deren Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritz regelung;

Fig. 12 ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 7, jedoch zur Aus führung einer weiteren Kraftstoffeinspritzre gelung und

Fig. 13 und 14 graphische Darstellungen von Tabellen, die die Korrekturrate in Verbindung mit Fig. 12 liefern.

Ein Kraftstoffeinspritzregelsystem enthält erste bis achte Einrichtungen a bis h, die in Fig. 1 dargestellt sind. Die erste Einrichtung a ist dazu vorgesehen, den Betriebszustand einer Brennkraftmaschine zu ermitteln. Die zweite Einrichtung b ist dazu vorgesehen, eine Standardeinspritzmenge in Übereinstimmung mit dem Ma schinenbetriebszustand zu berechnen. Die dritte Einrich tung c dient dazu, eine Gleichgewichtsmenge von im Ein laßsystem der Maschine in einem konstanten Betriebszu stand der Maschine anhaftenden und umherströmenden Kraft stoff in Übereinstimmung mit dem Maschinenbetriebszustand zu berechnen. Die vierte Einrichtung d ist dazu vorgese hen, einen Differenzwert zwischen der vorgenannten Gleichgewichtsmenge anhaftenden und umherströmenden Kraftstoffs, berechnet durch die dritte Einrichtung und einer vorbestimmten Variablen einer Menge im Einlaßsystem zu einem vorbestimmten Zeitpunkt anhaftenden und umher fließenden Kraftstoffs zu berechnen. Die fünfte Einrich tung e ist dazu vorgesehen, eine Übergangskorrekturgröße in Übereinstimmung mit dem Differenzwert, der von der vierten Einrichtung errechnet worden ist, und einem Kor rekturkoeffizienten, der zuvor in Übereinstimmung mit dem Maschinenbetriebszustand eingestellt worden ist, zu be rechnen. Die sechste Einrichtung f dient dazu, die vor hergesagte Variable des anhaftenden und umherströmenden Kraftstoffs in Übereinstimmung mit der von der fünften Einrichtung errechneten Übergangskorrekturgröße und der vorgenannten Variablen des anhaftenden und umherströmen den Kraftstoffs neu zu berechnen. Die siebente Einrich tung g dient dazu, eine Kraftstoffeinspritzmenge in Über einstimmung mit der von der zweiten Einrichtung berechne ten Standardeinspritzmenge und der von der fünften Ein richtung berechneten Übergangskorrekturgröße zu berechnen und ein Einspritzsignal abzugeben, das repräsentativ für die Kraftstoffeinspritzmenge ist. Schließlich dient die achte Einrichtung h dazu, Kraftstoff der Maschine in Übereinstimmung mit dem Einspritzsignal von der siebenten Einrichtung zuzuführen.

Dementsprechend kann speziell aufgrund der fünften Ein richtung zur Berechnung der Übergangskorrekturgröße diese genau in Korrelation mit dem Maschinenbetriebszustand während einer Übergangszeit des Betriebszustandes erhal ten werden, so daß die Kraftstoffeinspritzmenge während der Übergangszeit in Übereinstimmung mit der Übergangs korrekturgröße genau korrigiert werden kann. Dies verbes sert in erheblichem Umfang die Regelgenauigkeit des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemisches, das der Maschine zugeführt wird, wodurch eine Verbesserung im Fahrverhalten, eine Verringerung schädlicher Abgasemission, eine Steigerung in der Ausgangsleistung und eine Verbesserung des Kraft stoffverbrauchs erzielt werden.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Kraftstoffein spritzregelsystems, das als ein elektronisch geregeltes Kraftstoffeinspritzsystem ausgebildet und in einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine 102 eingesetzt ist, wobei die Regelung des Luft/Kraftstoffverhältnisses zentral von einer Regelschaltung 101 ausgeführt wird, die aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM und einer I/O-Einrichtung und dgl. besteht.

Die Maschine 102 ist, wie gewöhnlich, mit einem Ein laßsystem versehen, enthaltend eine Einlaßleitung 3 und einen Einlaßkanal (nicht bezeichnet), durch den Einlaß luft in die Maschine 102 zusammen mit Kraftstoff einge saugt wird, der von einem elektromagnetisch betätigten Kraftstoffeinspritzventil 107 eingespritzt wird. Die Maschine 102 ist weiterhin mit einem Abgassystem ver sehen, enthaltend eine Abgasleitung 104, in der ein Sauerstoffsensor 113 angeordnet ist, der die Sauerstoff konzentration im Abgas mißt. Drosselklappengehäuse 105 steht mit der Einlaßleitung 103 in Verbindung und trägt im Inneren eine Drosselklappe 106. Ein Leerlaufdrossel ventil 108 ist dazu vorgesehen, die für den Leerlauf benötigte Luftmenge zu regeln. Ein Warmwassermantel 9 ist benachbart der Bodenwand der Einlaßleitung 104 aus gebildet, um die Einlaßluft, die durch die Einlaßlei tung 103 strömt, zu erwärmen. Das obenerwähnte Kraft stoffeinspritzventil 107 wird von einem Kraftstoffzu führsystem (nicht dargestellt) mit Kraftstoff versorgt, dessen Druck auf eine Konstante geregelt ist, damit die durch das Einspritzventil eingespritzte Kraftstoffmenge proportional dem Öffnungszeitverhältnis des Betriebs signals von der Regelschaltung 101 ist, so daß das Luft/ Kraftstoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs, das der Maschine 102 zugeführt wird, durch Steigerungs- und Verminderungsregelung der Kraftstoffeinspritzmenge vom Kraftstoffeinspritzventil 107 unter Regelung durch die Regelschaltung 101 geregelt wird.

Ein Drosselstellungssensor 110 ist dazu vorgesehen, die Stellung oder den Öffnungsgrad der Drosselklappe 106 zu ermitteln. Ein Luftströmungssensor 111 ist dazu vor gesehen, die Menge der in die Maschine 102 einzuleitenden Einlaßluft zu ermitteln. Ein Maschinendrehzahlsensor 112 dient dazu, die Drehstellung und die Drehgeschwindigkeit einer Maschinenkurbelwelle (nicht dargestellt) aus der Drehung einer Nockenwelle zu ermitteln. Ein Kühlmittel temperatursensor 115 ist dazu vorgesehen, die Temperatur von Maschinenkühlmittel oder Kühlwasser zu ermitteln. Ein Neutralschalter 115 ist dazu vorgesehen, die Neu tralstellung eines Getriebes (nicht dargestellt) zu er mitteln. Außerdem ist ein Kupplungsschalter 116 vorge sehen, der den Eingriffszustand einer Kupplung (nicht dargestellt) ermittelt. Es versteht sich, daß die Regel schaltung 101 dazu eingerichtet ist, die Kraftstoffein spritzmenge, die von dem Kraftstoffeinspritzventil 107 einzuspritzen ist, und dementsprechend das Luft/Kraft stoffverhältnis des Luft/Kraftstoffgemischs, das der Ma schine 102 zugeführt wird, zu berechnen und zu steuern.

Mit dieser Anordnung wird die Kraftstoffeinspritz mengenregelung wie folgt ausgeführt: Eine Standardkraft stoffeinspritzmenge Tp zur Erzielung eines vorbestimmten Luft/Kraftstoffverhältnisses wird festgelgt, indem bei spielsweise ein Tabellennachschlag ausgeführt wird, wo bei die Tabelle das Verhältnis zwischen der Einlaßluft menge und der Maschinendrehzahl enthält, wie mit dem Luftströmungssensor 111 und dem Maschinendrehzahlsensor 112 ermittelt. Sodann wird die herrschende Kraftstoff einspritzmenge (das Betriebssignal) TI berechnet, indem die Standardeinspritzmenge Tp mit einem Luft/Kraftstoff verhältnis-Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α und einem weiteren Korrekturkoeffizienten COEF multipli ziert und weiterhin zu dem so erhaltenen Produkt eine Korrekturgröße Ts hinzuaddiert wird, die einer Kompen sationsgröße einer nicht Ansprechzeit des Kraftstoff einspritzventils 107 entspricht, die auf den Spannungs pegel einer Batterie bezogen ist (d. h. TI = Tp · α+Ts).

Das so berechnete Betriebssignal TI wird dem Kraft stoffeinspritzventil 107 zugeführt. Die Größe COEF ist eine Gesamtgröße von Korrekturkoeffizienten, die entsprechend den Maschinenbetriebsbedingungen, beispielsweise Maschinenstart, Maschinenwarmlauf, Maschinenleerlauf und dgl. vorgesehen sind.

Bei dieser Ausführungsform wird eine Korrektur entsprechend dem Übergangs-Maschinenbetriebszustand (Übergangszeit) im Verlaufe der Festlegung der Kraftstoffeinspritzmenge TI ausgeführt. Der Inhalt einer solchen Regelung wird nun unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach den Fig. 3 bis 7 erläutert, in welchem die Flußdiagramme nach den Fig. 3 und 4 eine Hauptroutine für die Kraftstoffeinspritzregelung enthalten, während die Flußdiagramme nach den Fig. 5 bis 7 Subroutinen zur Bestimmung von Korrekturwerten und dgl., die bei der Ausführung der Hauptroutine verwendet werden, darstellen.

Bei dieser Regelung, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird zunächst die Standardeinspritzmenge Tp in einem Schritt P₃₀₁ festgelegt, indem das Verhältnis der Einlaßluftmenge Qa zur Maschinendrehzahl N (als Parameter) mit einer vorbestimmten Konstante K multipliziert wird.

Anschließend wird eine Gleichgewichts- (Zustands-) Menge M0 von Kraftstoff, der im Einlaßsystem enthalten ist (entsprechend dem im Einlaßsystem anhaftenden und herumströmenden Kraftstoff) im gleichförmigen Betriebszustand der Maschine in einem Schritt 302 berechnet.

Die Gleichgewichtsmenge M0 dient bei der obenbeschriebenen Korrektur als Basis. In diesem Fall ist die Gleichgewichtsmenge M0 aus den Speichertabellen zu ermitteln die zuvor für einen Temperaturbereich Tw0 bis Tw4 erstellt worden ist, um Gleichgewichtsmengen M00 bis M04 zu ergeben, deren Parameter die Standardeinspritzmenge Tp und die Maschinendrehzahl N sind. Mit anderen Worten, die Tabelle für die Ermittlung von M0n bei jeder vorbestimmten Kühlmitteltemperatur der in Fig. 8 dargestellten Charakteristika werden in dem Speicher der Regelschaltung 101 gespeichert, wobei die Gleichgewichtsmenge M0 in der Weise festgelegt wird, daß Daten aus der obenerwähnten Tabelle ausgelesen werden, deren Parameter die herrschende Kühlmitteltemperatur Tw, Tp und N sind, und indem man eine Interpolationsberechnung macht, wie in dem Flußdiagramm nach Fig. 5 gezeigt. Spezieller gesagt, werden fünf Tabellen zur Ermittlung der entsprechenden Werte M00 bis M04 vorbereitet. Die Werte M00-M04, deren Parameter Tp und N sind, werden jeweils für Temperaturen Tw0-Tw4 (Tw0 ≦λτ Tw4) innerhalb eines Temperaturbereiches vorbestimmt, der von dem Maschinenkühlmittel wirklich überstrichen wird, wobei jede Dateninformation aus den Tabellen ausgelesen wird, entsprechend den oberen und unteren Standardtemperaturen, die als die Grenzen der Temperaturbereiche dienen, innerhalb deren eine wirkliche Kühlmitteltemperatur liegt, und es wird eine lineare Näherungsinterpolationsberechnung ausgeführt, wobei die Differenz zwischen der herrschenden Temperatur Tw und der Standardtemperatur verwendet wird, um schließlich M0 festzulegen.

Anschließend wird eine Berechnung ausgeführt, um einen (Annäherungs-)Korrekturkoeffizienten DK zu erhalten, der für eine Geschwindigkeit steht, mit der die vorhergesagte Variable M des im Einlaßsystem zum vorhandenen Zeitpunkt anhaftenden und umherströmenden Kraftstoffs sich der Größe M0, wie oben festgelegt, annähert, bezogen auf einen Einheitszyklus (beispielsweise jede Umdrehung der Maschinenkurbelwelle) in einem Schritt 303. Dies wird wie folgt ausgeführt: DKTw wird gegeben, indem man Daten aus einer zuvor gebildeten Tabelle ausliest, wie in Fig. 9 gezeigt, entsprechend der Kühlmitteltemperatur Tw und dem Koeffizienten DK, der einer Kraftstoffkürzungsmenge pro Einheitszyklus entspricht und in der vorangehenden Verarbeitung bestimmt worden ist, und anschließend wird DKN gegeben, indem man Daten aus einer Tabelle ausliest, die wie in Fig. 10 gebildet ist, in Übereinstimmung mit N und Tp, wobei DKTw und DKN miteinander multipliziert werden, um DK zu erhalten, wie in dem Flußdiagramm von Fig. 6 gezeigt.

Weiterhin wird in einem Schritt 304 eine Kraftstoffkürzungsmenge (entsprechend der Übergangskorrekturgröße) DM durch Berechnung ermittelt, wobei die Differenz zwischen M0 und der vorhergesagten Variablen M mit dem Koeffizienten DK multipliziert wird. Die vorhergesagte Variable zu diesem Zeitpunkt entspricht jener der vorangehenden Verarbeitung, die in dem in Fig. 4 gezeigten Ablauf erhalten worden ist. Dementsprechend wird die Kraftstoffkürzungsmenge zum gegenwärtigen Zeitpunkt relativ zur Gleichgewichtsmenge im Einlaßsystem haftenden und herumströmenden Kraftstoffs gegeben, indem DM von M0 abgezogen wird, so daß die Kraftstoffkürzungsmenge pro Einheitszyklus festgelegt wird, indem man die obenerwähnte Kraftstoffkürzungsmenge mit dem (Annäherungs-)Korrekturkoeffizienten DK multipliziert. Es versteht sich, daß die Fehlmenge DM negativ sein kann, aufgrund eines Verzögerungszustandes, so daß in diesem Falle DM eine Überschußmenge darstellt.

Nachdem die Kraftstoffkürzungs- bzw. Fehlmenge DM pro Einheitszyklus auf diese Weise bestimmt worden ist, wird eine Korrekturrate oder Korrekturgeschwindigkeit KGI in Übereinstimmung mit dem Maschinenbetriebszustand zu diesem Zeitpunkt berechnet. Die Korrekturrate KGI wird mit dem obenerwähnten DM multipliziert, so daß man eine Korrekturgröße KFM zur Korrektur der Standardeinspritzmenge erhält, wie in den Schritten 305 und 306 des Flußdiagramms nach Fig. 3 dargestellt. In diesem Falle ist KGI ein Wert, der in Übereinstimmung mit dem Übergangsmaschinenbetrieb variabel ist, der beispielsweise vorliegt, wenn von einem gleichförmigen Zustand auf einen Beschleunigungszustand, einen Verzögerungszustand oder Leerlaufzustand übergegangen wird. Wie im einzelnen Fig. 7 zeigt, wird eine Entscheidung getroffen, ob man sich während eines Leerlaufzustandes befindet, oder nicht, was durch ein Signal vom Drosselstellungssensor 110 (in Fig. 2) und dgl. angezeigt wird. Wenn kein Leerlaufzustand vorliegt, dann wird eine Entscheidung getroffen, ob man sich im Verzögerungs- oder in einem anderen Zustand befindet, beispielsweise im Beschleunigungs- oder Gleichförmigkeitszustand, was entsprechend einem Vergleich zwischen der Kraftstoffehlmenge DM und dem Standardwert LH ausgeführt wird. DM steigt während einer Beschleunigung und fällt während einer Verzögerung, so daß DM ≦ωτ LH (vgl. Fig. 7) als Entscheidungsbedingung verwendet wird. Dementsprechend wird eine Entscheidung getroffen, daß man sich im Verzögerungszustand befindet, wenn diese Entscheidungsbedin gung erfüllt ist, und daß man sich im Beschleunigungszustand oder im gleichförmigen Betriebszustand befindet, wenn die vorangehend beschriebene Bedingung nicht gilt. In diesem Falle wird KGI während dem Beschleunigungs- oder gleichmäßigem Betriebszustand auf 1,0 gesetzt, im Leerlaufzustand auf 0,8 gesetzt und während der Verzögerung auf 0,9 gesetzt. DM wird mit dem so festgelegten KGI multipliziert, so daß schließlich eine Korrekturgröße KGM erhalten wird, wie im Schritt 306 im Flußdiagramm von Fig. 3 gezeigt.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm der Ausführung der Berechnung für die endgültige Kraftstoffeinspritzmenge TI, wobei die Korrekturgröße KDM in Betracht gezogen wird. In einem Schritt 401 wird eine neue Standardeinspritzmenge Tpf berechnet, indem die obenbeschriebene Größe KDM der Standardeinspritzmenge Tp hinzuaddiert wird. In einem Schritt 402 wird TI erhalten, indem man die nicht abhängige Kompensationsmenge Ts dem Produkt der Standardeinspritzmenge Tpf, des Standardkorrekturkoeffizienten COEF und des Rückkopplungskorrekturkoeffizienten α hinzuaddiert. In der Regelschaltung 101 wird der so erhaltene Wert TI in ein Ausgaberegister eingeschrieben, so daß das Betriebssignal entsprechend TI über die I/O-Einrichtung dem Kraftstoffeinspritzventil 117 zugeführt wird, um die Kraftstoffeinspritzung in Übereinstimmung mit dem Betriebssignal im Schritt 403 auszuführen. Anschließend wird eine neue vorhergesagte Variable M eingestellt, indem die Fehlmenge DM des laufenden Zeitpunktes zur vorhergesagten Variablen M des vorangehenden Zeitpunktes hinzuaddiert wird, wie in dem Schritt 404 gezeigt, womit eine Regelschleife vervollständigt wird. Es sei hier hervorgehoben, daß der Ablauf in Fig. 4 in zeitlicher Abstimmung mit dem Kraftstoffeinspritzzeitpunkt oder der Kurbelwellenumdrehung stattfindet, so daß beispielsweise TI bei jeder Umdrehung der Maschinenkurbelwelle berechnet wird, wobei die vorhergesagte Variable M bei jeder Kurbelwellenumdrehung erneuert wird.

Fig. 11 zeigt die Signalverläufe einer Mehrzahl von Regelgrößen einer Regelung nach den Fig. 3 bis 10, d. h. die Drosselstellung (Öffnungsgrad), wie durch eine Kurve A dargestellt, die Gleichgewichts- (Zustands)- Menge M0 und ihre vorhergesagte Variable M, wie durch eine Kurve B dargestellt, die Differenz zwischen M0 und M, wie durch eine Kurve C dargestellt, die Kraftstoff-Fehlmenge DM pro Einheitszyklus, wie durch eine Kurve D dargestellt, die Korrekturgröße KDM, wie durch eine Kurve E dargestellt, das Luftkraftstoffverhältnis (A/F), das als Ergebnis der Regelung erhalten wird, wie durch eine Kurve F dargestellt und die Luft/Kraftstoff-Verhältnis- Charakteristik, wie durch eine Kurve G dargestellt ist, im Falle, daß die Korrekturgeschwindigkeit auf 1,0 festgesetzt ist, d. h. eine Korrektur unter Beachtung einer Verzögerung und von Leerlauf wurde nicht ausgeführt. Wie man aus den verschiedenen Kurven entnimmt, ändert sich die Kraftstoffmengengröße DM als eine Korrekturgröße, die man auf der Grundlage der Gleichgewichtsmenge M0 des im Einlaßsystem enthaltenen Kraftstoffs und seines vorhergesagten Wertes M erhält, sehr gut entsprechend der jeweiligen Fehl- (oder Überschuß-)Kraftstoffmenge. Dementsprechend wird eine hochgenaue Luft/Kraftstoff- Verhältnisregelung selbst in Übergangsmaschinenbetriebszuständen erreicht.

In diesem Falle wird eine Korrektur der Korrekturmenge selbst in einem Betriebszustand ausgeführt, der von Verzögerung auf Leerlauf übergeht, indem die obenerwähnte Größe DM der Korrekturgeschwindigkeit KGI multipliziert wird. Genauer gesagt, die Luft/Kraftstoff- Verhältniskorrektur wird mit einer Korrekturgröße ausgeführt, die man erhält, indem man DM um 10 bis 20% bei der Verzögerung auf den Leerlaufzustand vermindert, wie oben erläutert, wobei die Kraftstoffmenge, die zuzuführen ist, gegen die fettere Seite korrigiert wird, weil DM und KDM eine Korrekturgröße ergeben, die den Kraftstoff während der Verzögerung verringern. Eine solche Korrektur der Korrekturgröße entspricht der Differenz in den Eigenschaften des zu verwendenden Kraftstoffs, wie nachfolgend erläutert. Im Falle, daß ein relativ hochflüchtiger Kraftstoff verwendet wird, wird die Entfernung des im Einlaßsystem enthaltenen Kraftstoffs sehr lebhaft, so daß beispielsweise der Kraftstoff, der an den Innenwandflächen des Einlaßrohrs (oder der Einlaßzweigleitung) hängt, unter der Wirkung der Entwicklung des Einlaßunterdrucks während einer Verzögerung schnell verdampft und frühzeitig in die Maschinenzylinder eingesaugt wird. Dementsprechend tritt hier ein Phänomen einer Verknappung von Kraftstoff im Einlaßsystem auf, so daß ein Teil entsprechend der Fehlmenge von eingespritztem Kraftstoff aus den Kraftstoffeinspritzern neuen Reservekraftstoff in der Ansaugleitung bilden. Als Folge davon wird das Luft/Kraftstoffverhältnis um ein Ausmaß magerer, das dem obenerwähnten Anteil des Kraftstoffs entspricht, und zwar während einer Betriebszeit vom Ende einer Beschleunigungsperiode zum Anfang einer Leerlaufperiode, wobei die Abmagerung des Luft/ Kraftstoffverhältnisses in solch großem Umfang fortschreitet, daß vorübergehend die Brennbarkeitsgrenze des Luft/Kraftstoffgemisches überschritten wird. Dies ruft unmittelbar nach einer Verzögerung Fehlzündungen hervor, was zu Drehmomentschwankungen und zum Maschinenstillstand führen kann. Andererseits, entsprechend der obenerwähnten Korrektur der Korrekturgröße bei der Regelung nach der anderen Ausführungsform einer Kraft stoffeinspritzregelung, wird die Korrekturgröße zur Verminderung der Kraft stoffmenge herabgesetzt, so daß das Luft/Kraftstoffver hältnis fetter wird. Selbst im Falle, daß der Kraftstoff eine höhere Flüchtigkeit als gewöhnlicher Kraftstoff hat, bleibt das magere Luft/Kraftstoffverhältnis unter dem Grenzwert, ab welchem keine Zündfähigkeit mehr vorliegt, und es ergibt sich daher ein stabiler Maschinenbetrieb, selbst wenn der Maschinenbetriebszustand von Verzögerung auf Leerlauf übergeht.

Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Kraftstoffeinspritzregelung, die ähnlich der anderen Ausführungsform gestaltet ist, mit der Ausnahme, daß der Ablauf von Fig. 7 durch den nach Fig. 12 ersetzt ist, um eine noch genauere Regelung der Korrekturgrößenkorrektur zu erhalten. Bei dieser Ausführungsform wird die Korrekturgeschwindigkeit KGI fein regelbar in Übereinstimmung mit einer Differenz DN zwischen einer herrschenden Leerlaufdrehzahl N und einem Sollwert NSET verändert oder in Übereinstimmung mit einem Maschinenbelastungszustand, der durch eine Standardkraftstoffeinspritzmenge Tp repräsentiert wird. Der Vorgang dieser Regelung wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm nach Fig. 12 erläutert. Zunächst wird eine Entscheidung getroffen, ob man sich im Verzögerungszustand befindet oder nicht, indem zwischen der Kraftstoff- Fehlmenge DM pro Einheitszyklus und dem Verzögerungsentscheidungspegel LH, wie in Fig. 7, verglichen wird. Wenn man sich nicht im Verzögerungszustand befindet, wird KGI auf 1,0 gesetzt, damit keine wesentliche Korrektur von DM stattfindet. Wenn man sich im Verzögerungszustand befindet, dann wird das obenerwähnte DN berechnet. Sodann wird eine von der Maschinendrehzahl abhängige Größe KGIN der Korrekturgeschwindigkeit durch Nachschlagen in einer Tabelle für DN ermittelt, und eine von der Maschinenbelastung abhängige Größe wird durch Tabellennachschlag aus der Standardeinspritzmenge Tp ermittelt. Anschließend wird ein Vergleich zwischen dem obenerwähnten KGIN und DGITp ausgeführt, um den größeren von ihnen als die Größe KGI festzulegen. Tabellen zum Ermitteln der obenerwähnten Werte KGIN und KGITp sind beispielsweise in den Fig. 13 und 14 dargestellt, wobei KGI so eingestellt ist, daß es sich innerhalb eines Bereiches, der von 0,8 bis 1,0 reicht, in vorbestimmten DN und Tp-Bereichen in der Nähe des Leerlaufbetriebszustandes ändert.

Indem auf diese Weise KGI eingestellt wird, wird KGI nur in einem Maschinenbetriebszustand in der Nähe des Leerlaufs minimiert, d. h. die Korrekturgröße zum Vermindern der Kraftstoffeinspritzmenge nimmt zum erstenmal ab, wenn der Maschinenbetriebszustand von Verzögerung kommend sich Leerlauf annähert. Im Gegensatz dazu wird die Kraftstoffzuführmenge auf einen notwendigen Minimalwert der Verzögerung auf die Nähe des Leerlaufs unterdrückt. Als Ergebnis dieser Regelung werden ein Anhalten der Maschine und ein instabiler Betrieb auch bei Verwendung hochflüchtigen Kraftstoffs mit Sicherheit verhindert, während eine Steigerung der Kraftstoffzuführmenge während der Verzögerung unterdrückt wird, wenn Kraftstoff verwendet wird, der relativ gering flüchtig ist, so daß die Emission unverbrannter Kraftstoffbestandteile verhindert wird und die Wirtschaftlichkeit hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs verbessert wird. Da in diesem Falle KGI sanft zwischen Verzögerung und Leerlauf verändert wird, wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt, können sich die Korrekturgröße und das Luft/Kraftstoffverhältnis nicht plötzlich ändern, so daß sich ein entsprechend glattes Betriebsverhalten der Maschine ergibt.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzregelsystem für eine Brennkraftmaschine,
mit einer Einrichtung (110, 111, 112, 113, 114, 115, 116) zum Ermitteln des Betriebszustandes der Maschine,
mit einer Einrichtung (101) zum Berechnen einer Standardeinspritzmenge (Tp) in Übereinstimmung mit dem Maschinenbetriebszustand,
mit einer Einrichtung (101) zum Berechnen einer Gleichgewichtsmenge (M0) des Einlaßsystems der Maschine haften den Kraftstoffs in einem gleichförmigen Maschinenbe triebszustand in Übereinstimmung mit dem Maschinenbetriebszustand,
mit einer Einrichtung (101) zum Berechnen eines Diffe renzwertes (M0-M) zwischen der Gleichgewichtsmenge des im Einlaßsystem haftenden Kraftstoffs und einer vorausge sagten Variablen (M) der Menge des im Einlaßsystem haf tenden Kraftstoffs zu einem vorbestimmten Zeitpunkt,
mit einer Einrichtung (101) zum Berechnen einer Über gangskorrekturgröße (DM) in Übereinstimmung mit dem Dif ferenzwert und einem Korrekturkoeffizienten, der zuvor in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand der Maschine ein gestellt worden ist,
mit einer Einrichtung (101) zum Berechnen einer Kraft stoffeinspritzmenge (TI) in Übereinstimmung mit der Standardeinspritzmenge und der Übergangskorrekturgröße (DM) und zum Ausgeben eines Einspritzsignals (Si), das für die Kraftstoffeinspritzmenge repräsentativ ist, und
mit einer Einrichtung (101) zum Zuführen von Kraftstoff zu der Maschine in Übereinstimmung mit dem Einspritzsig nal (Si),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übergangskorrekturgröße (DM) und die Kraftstoff einspritzmenge (TI) in zeitlicher Beziehung zur Drehzahl (N) der Maschine und unter Berücksichtigung auch des im Einlaßsystem umherströmenden Kraftstoffs berechnet wird, und
daß eine Einrichtung (101) zum Bestimmen einer Korrekturge schwindigkeit (KGI) nach Maßgabe des Betriebszustandes der Maschine vorgesehen ist, wobei die Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinrichtung (101) die Kraftstoffeinspritzmenge (TI) nach Maßgabe der Standardkraftstoffeinspritzmenge (τp), der Übergangskor rekturgröße (DM) und der Korrekturgeschwindigkeit (KGI) berechnet.

2. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach Anspruch 1, ge kennzeichnet durch eine Einrichtung (101) zum Ermitteln eines Zustandes, in welchem eine Kraftstoffzuführungsunterbrechung ausgeführt wird, und eine Einrichtung (101) zum Einstellen der Gleichgewichts menge (M0) des anhaftenden und umherströmenden Kraft stoffs auf einen vorbestimmten Wert (MFC), der kleiner als der Gleichgewichtswert ist und zum Sperren der Gleichgewichtsberechnungseinrichtung, wenn die Betriebszustandsermittlungseinrichtung den Kraftstoffabsperrzustand feststellt.

3. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (101) zum Zuteilen eines Übergangslernkoeffizienten (GM0) entsprechend einem Maschinenbetriebsparameter (Tw) auf einen RAM, eine Ein richtung (101) zum Zugreifen auf den in dem RAM zugeteilten Übergangslernkoeffizienten (GM0) entsprechend einem Maschinenbetriebsparameter zu einem vorbestimmten Zeit
punkt.

4. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach Anspruch 3, da durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (101) zum Be rechnen einer Übergangskorrekturgröße (DM) auch den Übergangslernkoeffizienten (GM0) berücksichtigt.

5. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (101) zum Regeln des Luft/Kraftstoffverhältnisses des Luft/Kraftstoffgemischs, das der Maschine zuzuführen ist, in Übereinstimmung mit der Kraftstoffeinspritzmenge (TI).

6. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (101) zum Berechnen einer neuen Voraussagevariablen (M) des an haftenden und umherströmenden Kraftstoffes in Überein stimmung mit der Übergangskorrekturgröße (DM) und der bisher vorhergesagten Variablen (M) des anhaftenden und umherströmenden Kraftstoffs, wobei die neue vorhergesagte Variable (M) gegenüber dem in der Differenzwertberechnungseinrichtung verwendeten vorherge sagten Wert (M) zeitlich später liegt.

7. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardein spritzmenge (τp) in zeitlicher Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl berechnet wird.

8. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichge wichtsmenge (M0) in zeitlicher Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl berechnet wird.

9. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenz wert (M0-M) in zeitlicher Abhängigkeit von der Motordreh zahl berechnet wird.

10. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausge sagte Variable (M) in zeitlicher Abhängigkeit von der Mo tordrehzahl berechnet wird.

11. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichge wichtsmenge (M0) bei jeder Drehung der Motorkurbelwelle berechnet wird.

12. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die vorausge sagte Variable (M) bei jeder Drehung der Motorkurbelwelle berechnet wird.

13. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die neu vorher gesagte Variable (M) in zeitlicher Abhängigkeit von der Motordrehzahl berechnet wird.

14. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangs korrekturgröße (DM) und die Kraftstoffeinspritzmenge (TI) in zeitlicher Abhängigkeit von der Motordrehzahl berech net werden.

15. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (101) zum Bestimmen der Korrekturgeschwindigkeit (KGI) diese nach Maßgabe mindestens einer der Größen Drehzahl und Belastung der Maschine bestimmt.

16. Kraftstoffeinspritzregelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (101) zum Berechnen der Übergangskorrekturgröße (DM) eine Einrichtung zum Multiplizieren der Übergangskorrektur größe (DM) mit der Korrekturgeschwindigkeit (KGI) umfaßt, um eine endgültige Korrekturgröße (KDM) zu erhalten, wo bei die Kraftstoffeinspritzmengen-Berechnungseinrichtung (101) die Kraftstoffeinspritzmenge (TI) nach Maßgabe der Standardkraftstoffeinspritzmenge (τp) und dieser endgül tigen Korrekturgröße (KDM) berechnet und das diese Kraft stoffeinspritzmenge (TI) angebende Einspritzsignal (Si) abgibt.