DE3700766A1 - Luft/kraftstoff-verhaeltnis-steuerungsvorrichtung fuer uebergangszustaende beim betrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents
Luft/kraftstoff-verhaeltnis-steuerungsvorrichtung fuer uebergangszustaende beim betrieb einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen
auf eine Brennkraftmaschine und speziell auf eine
Luftzuführungssensoranordnung, die eine verbesserte
Luft/Kraftstoff-Regelung erlaubt.
In dem Aufsatz "Development of the Toyota Lean
Combustion System", veröffentlicht in "NAINENN KIKAN",
Band 23, Seiten 33 bis 40 ist ein
Luft/Kraftstoff-Regelsystem für eine Brennkraftmaschine
beschrieben, das es ermöglicht, das
Luft/Kraftstoff-Verhältnis des den Zylindern der
Brennkraftmaschine zugeführten Luft/Kraftstoff-Gemischs
über einen großen Bereich zu regeln, der von ungefähr
stöchiometrischen bis mageren Gemischen reicht. Um
anfänglich die Kraftstoffmenge zu bestimmen, die pro
Zylinder eingespritzt werden muß, wird der Ausgang eines
Luftzuführdrucksensors verwendet, um zu ermitteln,
wieviel Luft augenblicklich der Maschine zugeführt wird.
Um anschließend die Luft/Kraftstoff-Regelung zu
vervollständigen, wird ein speziell entwickelter
Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor verwendet, der in der
Lage ist, Luft/Kraftstoff-Verhältnisse zu ermitteln, die
bis zu supermageren Gemischen reichen.
Weil bei diesem System die der Maschine zugeführte
Kraftstoffmenge mit der Last schwankt, ist es notwendig,
den Ausgang des Drucksensors zu korrigieren, bevor
dieser bei der notwendigen Berechnung der
Kraftstoffmenge verwendet wird. Dabei ergibt sich jedoch
ein Problem dahingehend, daß, selbst wenn die Wirkung
von Druckwellencharakteristika, die in dem Einlaßsystem
der Maschine auftreten, berücksichtigt wird und der
Drucksensor so aufgebaut ist, daß er diese kompensiert,
unter gewissen Umständen, wie beispielsweise bei einer
plötzlichen Beschleunigung des Fahrzeugs, die Zuordnung
zwischen dem Sensorausgang und der herrschenden
Luftströmung vorübergehend gestört ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, steigt im Falle, daß eine
Beschleunigung verlangt wird und die Drosselklappe
schnell geöffnet wird, so daß die den Zylindern der
Maschine zugeführte Luftmenge zunehmen kann, der Ausgang
des Drucksensors über eine Zeitdauer von beispielsweise
25 bis 40 ms nicht an und gibt daher die Menge der
augenblicklich durch das Einlaßsystem strömenden Luft
während dieses Zeitraums nicht genau an. Da während
dieser kurzen Zeitdauer die eingspritzte
Kraftstoffmenge von einem Mikroprozessor auf der
Grundlage des Ausgangs des Drucksensors bei oder vor dem
Beginn der Einlaßphase bestimmt wird, führt die
vorübergehende Diskrepanz zwischen der den
Maschinenzylindern augenblicklich zuströmenden Luftmenge
und der von dem Drucksensor angegebenen Druckmenge zur
Einspritzung einer unzureichenden Kraftstoffmenge, so
daß sich ein extrem mageres Gemisch und in der Folge
eine Serie von Fehlzündungen ergeben. Dies hat zur
Folge, daß die Maschine "stockt", die Emissionspegel
ansteigen und der Antrieb des Fahrzeugs in unerwünschter
Weise gestört wird.
Im Falle, daß der Ausgang eines Luftströmungssensors vom
Klappentyp anstelle eines Drucksensors zur Ermittlung
der zugeführten Luftmenge verwendet wird, ergibt sich
ein ähnliches Problem. Wie Fig. 1 zeigt, bleibt für
einen Zeitraum von etwa 20 ms der Ausgang eines solchen
Sensors unverändert und neigt anschließend dazu, weit
schneller anzusteigen, als die augenblickliche
Luftströmung ansteigt. Es ergibt sich daraus eine
gewisse Überschwingung, wie sie in Fig. 1 dargestellt
ist. Insgesamt liegt somit ein Betriebsverhalten vor,
bei welchem sich eine plötzliche Abmagerung des
Luft/Kraftstoff-Gemischs, gefolgt von einer Überfettung
desselben einstellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
System anzugeben, das die Ausgänge, die von dem
Drosselklappenstellungssensor und dem auf den Druck
ansprechenden Luftströmungssensor (oder alternativ von
einem Luftströmungssensor vom Klappentyp oder
dergleichen) stammen, so miteinander kombiniert, daß
eine Korrektur des Luftströmungssensorausgangs für eine
kurze Zeitdauer im Anschluß an die Einleitung eines
Beschleunigungsvorgangs oder dergleichen der Maschine
möglich ist, und somit die Echtzeitregelung des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Gemisches und damit die
Emissionspegelregelung und das Betriebsverhalten der
Maschine verbessert ist.
Zusammengefaßt wird die obige Aufgabe durch eine
Anordnung gelöst, bei der erste und zweite
Korrekturfaktoren geteilt und zueinander addiert werden.
Während Perioden, in denen keine Druckänderung
festgestellt wird, d. h. wenn keine Übergangszustände
herrschen, dann wird der Wert der Korrekturfaktoren auf
Null vermindert. Dies erlaubt es, die gleiche
Berechnungsart für die Kraftstoffzumessung unter allen
Betriebsbedingungen der Maschine durchzuführen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine angegeben, das im Anspruch 1
beschrieben ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der
Erfindung wird eine Brennkraftmaschine angegeben, die in
Anspruch 4 beschrieben ist. Weiterbildungen davon sind
Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung der
Drosselklappenöffnung über der Zeit zusammen mit den
Ausgangssignalcharakteristika von Luftströmungssensoren
vom Drucktyp und vom Klappentyp, wie sie sich bei
plötzlichen Änderungen des Öffnungswinkels der
Drosselklappe der Maschine zum Zwecke einer plötzlichen
Beschleunigung des Fahrzeugs ergeben.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines
Maschinensystems, an welchem die Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung angewendet sind.
Fig. 3 zeigt eine graphische Darstellung des
Drosselklappenöffnungswinkels über der Zeit zusammen mit
den Wirkungen, die durch die Korrektur nach der
vorliegenden Erfindung hervorgebracht werden.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung der
Zuführluftströmungsmenge über der Maschinendrehzahl
zusammen mit dem Einfluß des
Drosselklappenöffnungswinkels auf die jedem Zylinder
zugeführte Luftmenge.
Fig. 5 zeigt eine graphische Darstellung, ausgedrückt in
einem der zwei Korrekturfaktoren, die bei der
vorliegenden Erfindung verwendet werden und in der
Änderung des Drosselklappensensorausgangssignals, den
Einfluß der Maschinendrehzahl auf die
Luftströmungsmenge, die in die Maschinenzylinder
eingeführt wird.
Fig. 6 zeigt als graphische Darstellung, daß, wenn das
Drosselklappenstellungssignal bezüglich der
Maschinendrehzahl geändert wird, sich dann ein im
wesentlichen linearer Zusammenhang in bezug auf den oben
erwähnten Korrekturfaktor entwickelt, und
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm der Schritte, die die
Betriebsweise einer ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kennzeichnen.
Es sei zunächst auf Fig. 2 Bezug genommen. Diese zeigt
ein Brennkraftmaschinensystem mit den Merkmalen der
vorliegenden Erfindung. Bei dieser Anordnung bezeichnet
100 eine Brennkraftmaschine, die mit einem Einlaßsystem
102 und einem Abgassystem 104 versehen ist. Das
Abgassystem enthält einen
Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 106, der in diesem
Falle ein Sauerstoffsensor ist, der einen merklichen
Übergang der Ausgangsspannung beim stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Wert zeigt. Stromabwärts vom
Sauerstoffsensor 106 ist ein katalytischer
Dreifachkonverter 108 angeordnet, d. h. eine
Abgasreinigungseinheit, die in der Lage ist,
gleichzeitig die Emissionspegel von CO, HC und NO x zu
vermindern. Die Ausgangsspannung Vi des
Sauerstoffsensors 106 wird der I/O-Schnittstelle eines
Mikroprozessors zugeführt, der das Herz eines
Steuerkreises 110 bildet.
Obgleich nicht dargestellt, sei doch hervorgehoben, daß
das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors 106 in
geeigneter Weise A/D-gewandelt wird, bevor es der
I/O-Schnittstelle zugeführt wird.
Das Ausgangssignal N eines Kurbelwellenwinkelsensors 112 und
das Ausgangssignal Tw eines
Maschinenkühlmitteltemperatursensors 114 werden in
gleicher Weise nach A/D-Wandlung der I/O-Schnittstelle
des Mikroprozessors zugeführt.
Das Einlaßsystem 102 der Maschine enthält eine
Einlaßzweigleitung, bestehend aus einer Einlaßleitung
116, einem Sammler 118 und Zweigleitungen 120. Die
Zweigleitungen 120 führen von dem Sammler 118 jeweils zu
Einlaßkanälen 122 der Maschine. Ein Luftfilter 124 und
ein Luftströmungssensor 126 vom Klappentyp sind am
stromaufwärtigen Ende der Einlaßleitung 116 angeordnet.
Der Luftströmungsmesser 126 ist so eingerichtet, daß er
ein Signal Qa erzeugt, das für die durch die Leitung
strömende Luftmenge repräsentativ ist. Dieses Signal
wird in digitalisierter Form der I/O-Schnittstelle des
Mikroprozessors zugeführt.
Eine Drosselklappe 128 ist in der Einlaßleitung
stromaufwärts vom Sammler 118 angeordnet. Ein
Drosselklappenstellungssensor 130 ist wirkungsmäßig mit
der Drosselklappe 128 verbunden und dazu eingerichtet,
ein Signal TVO abzugeben, das für den
Drosselklappenöffnungswinkel kennzeichnend ist. Dieses
Signal wird digitalisiert und dem Steuerkreis, wie
dargestellt, zugeführt.
Ein Einlaßdrucksensor 132 ist dazu vorgesehen, auf den
Druck anzusprechen, der in dem Sammler 118 herrscht. Er
gibt ein dementsprechendes Signal PB an die
I/O-Schnittstelle des Mikroprozessors.
Ein Wirbelregelventil 134 ist in jeder der
Zweigleitungen 120 unmittelbar stromaufwärts von den
Einlaßkanälen 122 angeordnet, die im
Maschinenzylinderkopf ausgebildet sind, und dient dazu,
die Luftströmung zu beeinflussen, die jeweils in die
Brennkammern der Maschine eintritt, um die Ausbildung
eines geeigneten Wirbels darin zu begünstigen. Ein
Wirbelregelventilservomechanismus 136 ist wirkungsmäßig
mit jedem der Wirbelventile 134 verbunden und dazu
eingerichtet, die Stellungen desselben in Abhängigkeit
von einem Steuersignal Sv zu beeinflussen, das von dem
Steuerkreis 110 abgegeben wird.
Kraftstoffeinspritzer 138 (einer in jeder Zweigleitung
120) sind dazu vorgesehen, Kraftstoff gegen das
stromabwärtige Ende der jeweiligen Einlaßkanäle 122 zu
spritzen. Die Einspritzer 138 werden durch Signale Si
gesteuert, die von dem Steuerkreis 110 abgegeben werden.
Obgleich im einzelnen nicht dargestellt, wird auch der
Zündzeitpunkt der Maschine von dem Steuerkreis 110
bestimmt.
Der ROM des Mikroprozessors enthält Steuerprogramme, die
den Betrieb der Maschinenkraftstoffeinspritzer 138, des
Zündsystems und der Wirbelsteueranordnung in
Abhängigkeit von Daten steuern, die von den
verschiedenen Sensoren des Systems eingegeben werden.
Um das Verständnis der Prinzipien, auf denen die
Korrektur der Luftströmung gemäß der vorliegenden
Erfindung basieren, zu erleichtern, wird auf Fig. 3
Bezug genommen, in der die Kurve PBX das Ausgangssignal
des Drucksensors nach geeigneter elektronischer
Modifikation (z. B. Glättung) zur Eliminierung der
Auswirkungen von Druckwellen, die in dem Einlaßsystem
unvermeidlich erzeugt werden, angibt, während die Kurve
TVO die augenblickliche Stellung der Drosselklappe
angibt, wie sie von dem Drosselklappenstellungssensor
vermittelt wird. QACYL gibt die augenblickliche
Luftmenge an, die in jeden Zylinder in Abhängigkeit von
der Drosselklappenbewegung eingeführt wird.
Man kann aus dieser Figur entnehmen, daß während der
Zeitdauer t 2 nach t 0 der Pegel des Signals PBX keinerlei
Änderung erfährt. Während dieser Zeitdauer wird die
Differenz zwischen der angezeigten Strömung und der
wirklichen Strömung durch die schraffierte Fläche Δ QACYL
angegeben.
Um diesen Wert zu berechnen, wurden Versuche ausgeführt,
und die in den Fig. 4 bis 6 enthaltenen Daten wurden
aufgezeichnet.
Fig. 4 zeigt den Einfluß der Maschinendrehzahl (N) auf
die in die Zylinder der Maschine eingeführte
Luftströmungsmenge QACYL für gegebene
Drosselklappenöffnungen. Wie man aus dieser Zeichnung
entnimmt, ergibt sich keine merkliche Auswirkung bei
Drosselklappenöffnungen, die größer als jene sind, die
der Kurve A entspricht, während unterhalb dieser
Einstellung (Kurven B bis D) eine merkliche Verminderung
der Luftströmungsmenge mit zunehmender Maschinendrehzahl
auftritt.
Andererseits zeigt Fig. 5 die Veränderung Δ QACYL, die
durch eine Änderung Δ TVO der Drosselklappenstellung
hervorgerufen wird, für mehrere ausgewählte
Maschinendrehzahlen. Wie man aus diesen Daten entnehmen
kann, nimmt der Einfluß der Drosselklappenöffnung auf
das zugeführte Luftvolumen mit zunehmender Drehzahl ab.
Aus diesen Daten geht klar hervor, daß man nicht auf
Δ TVO Bezug nehmen kann, wenn eine zuverlässige Korrektur
erzielt werden soll. Um diesen Nachteil zu überwinden,
wird ein Wert Δ TVN wie folgt entwickelt:
Δ TVN = Δ TVO × Nint (1),
wobei Nint die Zeit angibt, die für eine Phase des
Maschinenbetriebs für die augenblickliche Einstellung
der Betriebsbedingungen benötigt wird.
Bei einer Viertaktmaschine tritt eine Phase des
Maschinenbetriebs im wesentlichen alle 180°
Kurbelwellenumdrehung auf. Das heißt, Nint ist ungefähr
gleich 1/N, wobei N die Drehzahl der Maschine angibt.
Dementsprechend ist es möglich, diesen Wert in Gleichung
(1) wie folgt zu substituieren:
Δ TVN = Δ TVO/N (2).
Aus Fig. 6 geht hervor, daß, wenn Δ TVN und Δ QACYL
übereinander aufgetragen werden, sich dann ein im
wesentlichen linearer Zusammenhang ergibt.
Um dementsprechend die für den schraffierten Bereich
notwendige Korrektur zu berechnen, gibt die folgende
Gleichung eine gute Korrelation mit experimentell
ermittelten Daten an:
Δ QACYL = Δ TVN × INTQA (3),
wobei INTQA das Luftzuführvolumen ist, wie es in jenem
Augenblick ermittelt wird, zu welchem die
Übergangsbetriebsphase eingeleitet wird.
Vom Zeitpunkt t 2 nach t 0 an weicht jedoch die Diskrepanz
zwischen der augenblicklichen Luftströmung und jener,
die durch das Signal PBX angegeben wird, über den
Korrekturfaktor Δ QACYL hinaus ab. Um diese Differenz zu
überbrücken, ist es notwendig, den Wert von PBX zu
verstärken. Zu diesem Zweck wird die folgende Gleichung
verwendet:
QACYL′ = PBX + αΔ PB (4),
wobei α ein von der Maschinendrehzahl abhängiger
Koeffizient ist.
Durch Summieren der Werte QACYL′ und Δ QACYL ergibt sich
eine gute Korrelation des augenblicklich eingeführten
Luftvolumens QACYL:
QACYL = Δ QACYL + QACYL′ (5).
Wenn die Drosselklappenbewegung gegen etwa Null abnimmt
und/oder wenn t 1 kleiner als t 2 ist (d. h. an einer neuen
Stellung anhält), dann wird der Wert von Δ PB gleich Null
und vermindert dadurch den Wert von Δ QACYL auf Null.
Wenn Δ PB Null wird, dann wird der Wert von QACYL gleich
dem Wert von PBX, und daher gilt die Gleichung für alle
Betriebsarten (d. h. gilt für die Anfangsperiode des
Übergangsbetriebes und für den gleichmäßigen Betrieb).
Fig. 7 zeigt in Flußdiagrammform ein Programm, das in
vorbestimmten Intervallen von beispielsweise 5 ms
ausgeführt wird, um die obigen Berechnungen auszuführen.
Wie dargestellt, besteht der erste Schritt 1001 dieses
Programms darin, den Ausgang des
Drosselklappenstellungssensors zu lesen und diesen Wert
in ein RAM einzuschreiben. Beim Schritt 1002 wird die
Differenz Δ TVO der Drosselklappenstellung zur
vorangehenden Stellung ermittelt. Dies kann in der Weise
ausgeführt werden, daß der augenblickliche Wert von TVO
von dem im vorangehenden Programmlauf im RAM
gespeicherten Wert von TVO abgezogen wird. Im Schritt
1003 wird der Wert Δ TVN unter Verwendung der Gleichung
(2) abgeleitet.
Im Schritt 1004 wird der Wert Δ TVN mit einem
vorbestimmten Wert A verglichen. Im Falle, daß Δ TVN
nicht gleich oder größer ist als A ist (A ≦λτ 0), geht das
Programm zum Schritt 1005 über, wo der Wert von Δ TVN mit
einem zweiten vorbestimmten Wert -B (B ≦λτ0) verglichen
wird. Dies bedeutet, Δ TVN wird in bezug auf die
vorbestimmten Werte A und -B eingeordnet. Der Grund für
diese Einordnung findet man in den Daten, die in den
Fig. 4 bis 6 aufgetragen sind. Aus diesen Figuren geht
klar hervor, daß bei großen Drosselklappenöffnungen und
hohen Maschinendrehzahlen die Auswirkungen, die
kompensiert werden müssen, abnehmen.
Im Falle, daß das Ergebnis der im Schritt 1005
gestellten Frage zeigt, daß der augenblickliche Wert von
Δ TVN gleich oder niedriger als -B ist, geht das Programm
zum Schritt 1006 über, wo Δ QACYL unter Verwendung der
Gleichung (3) abgeleitet wird. Wenn andererseits
ermittelt wird, daß der Wert größer als -B ist, dann
wird beim Schritt 1007 der Wert von Δ QACYL auf Null
gesetzt.
Wenn das Ergebnis des Schrittes 1004 zeigt, daß der
augenblickliche Wert von Δ TVN größer als A ist, dann
geht das Programm zum Schritt 1008 über, in welchem
Δ QACYL abgeleitet wird.
Beim Schritt 1009 wird QACYL′ unter Verwendung der
Gleichung (4) abgeleitet, und im Schritt 1010 werden die
Werte von QACYL′ und Δ QACYL summiert, um eine sehr gute
Annäherung an das augenblickliche Lufteinführvolumen
QACYL zu erzielen.
Es sei angemerkt, daß außerhalb von
Übergangsbetriebszuständen der Ausgang des
Luftströmungsmessers 126 dazu verwendet werden kann, die
in das System eingeführte Luftmenge zu messen. Sofern
gewünscht, kann der Wert von INTQA vom Ausgangssignal
dieses Sensors in dem Moment genommen werden, zu welchem
ein Übergangsbetriebszustand festgestellt wird.
Um die Kraftstoffmenge zu berechnen, die eingespritzt
werden muß, um das benötigte Luft/Kraftstoff-Verhältnis
für die augenblicklich eingestellten Betriebsbedingungen
zu erzeugen, wird der im Schritt 1010 abgeleitete Wert
in der folgenden Gleichung verwendet:
Tin = QACYL × KMR × COEF × ALPHA +
Ts
(6),
wobei
Tin die Impulsbreite des Einspritzsignals ist, die unter den augenblicklich eingestellten Betriebsbedingungen erforderlich ist,
KMR ein ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis angebender Faktor ist (der in Kraftstoff/Luft umwandelt), der in Abhängigkeit von der augenblicklichen Maschinenbelastung, der Drehzahl usw. abgeleitet wird,
COEF die Gesamtauswirkung einer Mehrzahl von Koeffizienten angibt, die die Zeit beeinflussen, die dazu benötigt wird, daß der Kraftstoff die Brennkammer erreicht. Dieser Wert enthält KAS, KACC, KDEC, usw., die sich auf die Auswirkungen einer Befeuchtung der Einlaßkanalwände, der Verdampfung des Kraftstoffs, des Einflusses der Maschinentemperatur, des Startens, des Aufwärmens, des Leerlaufens usw. beziehen,
ALPHA ein Koeffizient ist, der sich auf die Verzögerung bezieht, denen die Rückkopplungsregelung dadurch unterworfen ist, daß der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor im Abgassystem angeordnet ist, und
Ts die Spannungsanstiegszeit ist, die zu der Einspritzimpulsbreite hinzuaddiert werden muß wegen der mechanischen Verzögerung, die den Kraftstoffeinspritzern innewohnen.
Tin die Impulsbreite des Einspritzsignals ist, die unter den augenblicklich eingestellten Betriebsbedingungen erforderlich ist,
KMR ein ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis angebender Faktor ist (der in Kraftstoff/Luft umwandelt), der in Abhängigkeit von der augenblicklichen Maschinenbelastung, der Drehzahl usw. abgeleitet wird,
COEF die Gesamtauswirkung einer Mehrzahl von Koeffizienten angibt, die die Zeit beeinflussen, die dazu benötigt wird, daß der Kraftstoff die Brennkammer erreicht. Dieser Wert enthält KAS, KACC, KDEC, usw., die sich auf die Auswirkungen einer Befeuchtung der Einlaßkanalwände, der Verdampfung des Kraftstoffs, des Einflusses der Maschinentemperatur, des Startens, des Aufwärmens, des Leerlaufens usw. beziehen,
ALPHA ein Koeffizient ist, der sich auf die Verzögerung bezieht, denen die Rückkopplungsregelung dadurch unterworfen ist, daß der Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor im Abgassystem angeordnet ist, und
Ts die Spannungsanstiegszeit ist, die zu der Einspritzimpulsbreite hinzuaddiert werden muß wegen der mechanischen Verzögerung, die den Kraftstoffeinspritzern innewohnen.
Zusätzlich zur Luft/Kraftstoff-Verhältnisregelung macht
die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der
Zündzeitpunktsregelung und der Wirbelsteuerung durch
genaue Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses
möglich und vermeidet damit die Verwendung einer
Zündzeit, die für ein Gemisch, das fetter als das in den
Zylindern augenblicklich gebildete ist, und umgekehrt,
geeignet ist, und vermeidet die Ausbildung einer
Wirbelgeschwindigkeit, die für das herrschende
Luft/Kraftstoff-Gemisch ungeeignet ist.
Es sei hervorgehoben, daß der Einsatz der vorliegenden
Erfindung nicht auf die Verwendung eines Drucksensors
beschränkt ist, und daß andere Arten von
Strömungssensoren, wie beispielsweise
Heißdrahtwirbelsensoren und dergleichen ebenfalls
verwendet werden können.
Claims (8)
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit
den folgenden Schritten:
Messen eines Parameters, der sich mit der in einen Zylinder der Maschine eingeführten Luftmenge ändert, und Erzeugen eines ersten, diesen anzeigenden Signals,
Messen eines Parameters, der sich mit der Drosselklappenstellung des Einlaßsystems ändert, und Erzeugen eines zweiten, diesen anzeigenden Signals,
Überwachen des zweiten Signals, um die Einleitung eines Übergangsbetriebszustandes der Maschine zu ermitteln,
Bestimmen eines ersten Korrekturwertes durch:
Messen eines Parameters, der sich mit der in einen Zylinder der Maschine eingeführten Luftmenge ändert, und Erzeugen eines ersten, diesen anzeigenden Signals,
Messen eines Parameters, der sich mit der Drosselklappenstellung des Einlaßsystems ändert, und Erzeugen eines zweiten, diesen anzeigenden Signals,
Überwachen des zweiten Signals, um die Einleitung eines Übergangsbetriebszustandes der Maschine zu ermitteln,
Bestimmen eines ersten Korrekturwertes durch:
- (i) Modifizieren der Änderung des zweiten Signals in bezug auf die Maschinendrehzahl, und
- (ii) Modifizieren eines die in den Zylinder zum Zeitpunkt der Einleitung des Übergangsbetriebszustandes eingeführten Luftmenge angebenden Wertes mit dem Wert, der durch Modifizieren der Änderung im zweiten Signal in bezug auf die Maschinendrehzahl abgeleitet wird,
Ermitteln eines zweiten Korrekturwertes durch Addieren
eines Wertes, der durch Multiplizieren (a) der Änderung
im ersten Signal um einen Faktor, der mit der
Maschinendrehzahl variiert, abgeleitet wird, zu (b) dem
augenblicklichen Wert des ersten Signals, und
Summieren der ersten und zweiten Korrekturwerte, um eine genaue Annäherung der in den Zylinder augenblicklich eingeführten Luftmenge zu erzielen.
Summieren der ersten und zweiten Korrekturwerte, um eine genaue Annäherung der in den Zylinder augenblicklich eingeführten Luftmenge zu erzielen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend die
folgenden Schritte:
Verwenden der Summe der ersten und zweiten Korrekturwerte zur Ermittlung eines Kraftstoffzuführregelparameters durch:
Verwenden der Summe der ersten und zweiten Korrekturwerte zur Ermittlung eines Kraftstoffzuführregelparameters durch:
- (a) Multiplizieren der Summe mit einem ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis anzeigenden Faktor, und mit einem Faktor, der mit der Befeuchtung und Verdampfung im Einlaßsystem der Maschine zwischen dem Ort der Zuführung un dem Zylinder variiert, und
- (b) Hinzuaddieren eines Faktors, der die Zeit angibt, die erforderlich ist, um augenblicklich Kraftstoff in das Einlaßsystem im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin enthaltend die
folgenden Schritte:
Messen eines Parameters, der mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des in dem Zylinder verbrannten Luft/Kraftstoff-Gemischs variiert, und Erzeugen eines dritten, dieses anzeigenden Signals,
Erzeugen eines Wertes, der der Verzögerung zwischen der Verbrennung und der Erzeugung des dritten Signals entspricht, und
Multiplizieren der Summe mit dem die Verzögerung angebenden Wert vor dem Hinzuaddieren des Faktors, der die Zeit angibt, die benötigt wird, um augenblicklich Kraftstoff im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
Messen eines Parameters, der mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des in dem Zylinder verbrannten Luft/Kraftstoff-Gemischs variiert, und Erzeugen eines dritten, dieses anzeigenden Signals,
Erzeugen eines Wertes, der der Verzögerung zwischen der Verbrennung und der Erzeugung des dritten Signals entspricht, und
Multiplizieren der Summe mit dem die Verzögerung angebenden Wert vor dem Hinzuaddieren des Faktors, der die Zeit angibt, die benötigt wird, um augenblicklich Kraftstoff im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
4. In einer Brennkraftmaschine
eine Einrichtung (132) zum Messen eines Parameters, der
mit der in einen Zylinder der Maschine eingeführten
Luftmenge variiert und zum Erzeugen eines ersten Signals
PB, das dieses angibt,
eine Einrichtung (130) zum Messen eines Parameters, der mit der Drosselklappenstellung im Einlaßsystem variiert, und zum Erzeugen eines zweiten, dieses angebenden Signals TVO,
eine Einrichtung (110) zum Überwachen des zweiten Signals, um die Einleitung eines Maschinenübergangsbetriebszustandes zu ermitteln, und zum Bestimmen eines ersten Korrekturwertes durch:
eine Einrichtung (130) zum Messen eines Parameters, der mit der Drosselklappenstellung im Einlaßsystem variiert, und zum Erzeugen eines zweiten, dieses angebenden Signals TVO,
eine Einrichtung (110) zum Überwachen des zweiten Signals, um die Einleitung eines Maschinenübergangsbetriebszustandes zu ermitteln, und zum Bestimmen eines ersten Korrekturwertes durch:
- (i) Modifizieren der Änderung in dem zweiten Signal in bezug auf die Maschinendrehzahl, und
- (ii) Modifizieren eines Wertes, der die in den Zylinder zum Zeitpunkt der Einleitung des Übergangsbetriebszustandes eingeleitete Luftmenge angibt, mit dem Wert, der durch Modifizieren der Änderung im zweiten Signal in bezug auf die Maschinendrehzahl abgeleitet wird,
Bestimmen eines zweiten Korrekturwertes durch Addieren
eines Wertes, der durch Multiplizieren (a) der Änderung
im ersten Signal um einen Faktor, der mit der
Maschinendrehzahl variiert, abgeleitet wird, zu (b) dem
augenblicklichen Wert des ersten Signals, und
Summieren der ersten und zweiten Korrekturwerte, um eine genaue Annäherung der in den Zylinder eingeführten Luftmenge zu erzielen.
Summieren der ersten und zweiten Korrekturwerte, um eine genaue Annäherung der in den Zylinder eingeführten Luftmenge zu erzielen.
5. Maschine nach Anspruch 4, bei der die
Überwachungseinrichtung weiterhin eine Schaltung enthält
zum:
Verwenden der Summe der ersten und zweiten Korrekturwerte zur Bestimmung eines Kraftstoffzuführregelparameters durch:
Multiplizieren der Summe mit einem ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis angebenden Faktor (KMR), einem Faktor (COEFF), der mit der Befeuchtung und Verdampfung im Einlaßsystem der Maschine zwischen dem Ort der Zuführung und dem Zylinder variiert, und Hinzuaddieren eines Faktors (Ts), der die Zeit angibt, die notwendig ist, um augenblicklich Kraftstoff in das Einlaßsystem im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
Verwenden der Summe der ersten und zweiten Korrekturwerte zur Bestimmung eines Kraftstoffzuführregelparameters durch:
Multiplizieren der Summe mit einem ein Luft/Kraftstoff-Sollverhältnis angebenden Faktor (KMR), einem Faktor (COEFF), der mit der Befeuchtung und Verdampfung im Einlaßsystem der Maschine zwischen dem Ort der Zuführung und dem Zylinder variiert, und Hinzuaddieren eines Faktors (Ts), der die Zeit angibt, die notwendig ist, um augenblicklich Kraftstoff in das Einlaßsystem im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
6. Maschine nach Anspruch 5, weiterhin enthaltend:
eine Einrichtung (106) zum Messen eines Parameters, der mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des in dem Zylinder verbrannten Luft/Kraftstoff-Gemischs variiert, und zum Erzeugen eines dritten, dieses anzeigenden Signals (Vi), und wobei die Überwachungseinrichtung (110) eine Schaltung enthält zum:
Erzeugen eines Wertes (ALPHA), der die Verzögerung zwischen der Verbrennung und der Erzeugung des genannten dritten Signals angibt, und
Multiplizieren der Summe mit dem die Verzögerung angebenden Wert vor dem Hinzuaddieren des Faktors, der die Zeit angibt, die benötigt wird, um augenblicklich Kraftstoff im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
eine Einrichtung (106) zum Messen eines Parameters, der mit dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des in dem Zylinder verbrannten Luft/Kraftstoff-Gemischs variiert, und zum Erzeugen eines dritten, dieses anzeigenden Signals (Vi), und wobei die Überwachungseinrichtung (110) eine Schaltung enthält zum:
Erzeugen eines Wertes (ALPHA), der die Verzögerung zwischen der Verbrennung und der Erzeugung des genannten dritten Signals angibt, und
Multiplizieren der Summe mit dem die Verzögerung angebenden Wert vor dem Hinzuaddieren des Faktors, der die Zeit angibt, die benötigt wird, um augenblicklich Kraftstoff im Anschluß an einen entsprechenden Befehl zuzuführen.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989002030A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Robert Bosch Gmbh | Adjusting system (control and/or regulating system) for vehicles |
DE3919448A1 (de) * | 1988-06-15 | 1989-12-21 | Toyota Motor Co Ltd | Vorrichtung zur regelung und zur vorausbestimmung der ansaugluftmenge einer brennkraftmaschine |
DE3934498A1 (de) * | 1988-10-14 | 1990-04-26 | Hitachi Ltd | Regeleinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE10358699A1 (de) * | 2003-12-15 | 2005-07-21 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6357836A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-03-12 | Japan Electronic Control Syst Co Ltd | 内燃機関の電子制御燃料噴射装置 |
JPH0823323B2 (ja) * | 1986-10-22 | 1996-03-06 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の燃料制御装置 |
JP2810039B2 (ja) * | 1987-04-08 | 1998-10-15 | 株式会社日立製作所 | フィードフォワード型燃料供給方法 |
JPS63285239A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Hitachi Ltd | 内燃機関における空燃比の過渡学習制御装置 |
JPH0733784B2 (ja) * | 1987-07-02 | 1995-04-12 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US4926826A (en) * | 1987-08-31 | 1990-05-22 | Japan Electronic Control Systems Co., Ltd. | Electric air-fuel ratio control apparatus for use in internal combustion engine |
JPH01237333A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-09-21 | Japan Electron Control Syst Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
DE68900704D1 (de) * | 1988-04-26 | 1992-02-27 | Nissan Motor | System fuer die kraftstoffzufuhr in einer brennkraftmaschine. |
JPH01280645A (ja) * | 1988-04-30 | 1989-11-10 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジンの燃料噴射制御装置 |
US4971011A (en) * | 1989-01-06 | 1990-11-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | Air and fuel control system for internal combustion engine |
US5261382A (en) * | 1992-09-22 | 1993-11-16 | Coltec Industries Inc. | Fuel injection system |
GB2309798A (en) * | 1996-02-01 | 1997-08-06 | Ford Motor Co | Fuel metering system |
US6155242A (en) * | 1999-04-26 | 2000-12-05 | Ford Global Technologies, Inc. | Air/fuel ratio control system and method |
US6257206B1 (en) * | 2000-02-02 | 2001-07-10 | Ford Global Technologies, Inc. | System for controlling air-fuel ratio during intake control device transitions |
US6934619B2 (en) * | 2003-10-06 | 2005-08-23 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Engine transient detection and control strategy |
US20110092840A1 (en) * | 2009-09-23 | 2011-04-21 | Feather Sensors Llc | Intelligent air flow sensors |
IN2013MN01227A (de) * | 2010-11-23 | 2015-06-05 | Feather Sensors Llc |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2816257A1 (de) * | 1977-04-15 | 1978-11-02 | Nissan Motor | Regelvorrichtung fuer das luft/brennstoff-verhaeltnis von brennkraftmaschinen mit luftdurchsatzmessung |
DE2840793A1 (de) * | 1978-09-20 | 1980-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum bestimmen eines kraftstoffzumessignals fuer eine brennkraftmaschine |
DE3218777A1 (de) * | 1981-05-18 | 1982-12-02 | Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi | Verfahren und vorrichtung zur regelung von brennkraftmaschinen |
DE3311892A1 (de) * | 1982-04-02 | 1983-10-13 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo | Vorrichtung zum steuern der arbeitsverhaeltnisse einer brennkraftmaschine |
EP0162469A2 (de) * | 1984-05-23 | 1985-11-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Steuerungsmethode der Kraftstoffzuspeisung einer Innenbrennkraftmaschine |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5546033A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-31 | Nissan Motor Co Ltd | Electronic control fuel injection system |
JPS5848725A (ja) * | 1981-09-18 | 1983-03-22 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射制御方法 |
JPS58148238A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-03 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の電子制御燃料噴射方法 |
JPS5974340A (ja) * | 1982-10-20 | 1984-04-26 | Hitachi Ltd | 燃料噴射装置 |
US4562814A (en) * | 1983-02-04 | 1986-01-07 | Nissan Motor Company, Limited | System and method for controlling fuel supply to an internal combustion engine |
JPS59221435A (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-13 | Hitachi Ltd | 燃料噴射制御方法 |
JPS60187725A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-25 | Mitsubishi Motors Corp | エンジン制御装置 |
-
1986
- 1986-01-13 JP JP61005838A patent/JPH0827203B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-01-08 US US07/001,441 patent/US4712529A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-01-13 DE DE19873700766 patent/DE3700766A1/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2816257A1 (de) * | 1977-04-15 | 1978-11-02 | Nissan Motor | Regelvorrichtung fuer das luft/brennstoff-verhaeltnis von brennkraftmaschinen mit luftdurchsatzmessung |
DE2840793A1 (de) * | 1978-09-20 | 1980-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum bestimmen eines kraftstoffzumessignals fuer eine brennkraftmaschine |
DE3218777A1 (de) * | 1981-05-18 | 1982-12-02 | Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi | Verfahren und vorrichtung zur regelung von brennkraftmaschinen |
DE3311892A1 (de) * | 1982-04-02 | 1983-10-13 | Honda Giken Kogyo K.K., Tokyo | Vorrichtung zum steuern der arbeitsverhaeltnisse einer brennkraftmaschine |
EP0162469A2 (de) * | 1984-05-23 | 1985-11-27 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Steuerungsmethode der Kraftstoffzuspeisung einer Innenbrennkraftmaschine |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1989002030A1 (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Robert Bosch Gmbh | Adjusting system (control and/or regulating system) for vehicles |
US5050560A (en) * | 1987-09-04 | 1991-09-24 | Robert Bosch Gmbh | Setting system (open-loop and/or closed-loop control system) for motor vehicles |
DE3919448A1 (de) * | 1988-06-15 | 1989-12-21 | Toyota Motor Co Ltd | Vorrichtung zur regelung und zur vorausbestimmung der ansaugluftmenge einer brennkraftmaschine |
DE3934498A1 (de) * | 1988-10-14 | 1990-04-26 | Hitachi Ltd | Regeleinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
DE10358699A1 (de) * | 2003-12-15 | 2005-07-21 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62162919A (ja) | 1987-07-18 |
US4712529A (en) | 1987-12-15 |
JPH0827203B2 (ja) | 1996-03-21 |
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